Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel 18 december 2014 Eind-rapport BD3846-101-100 Foto’s op deze voorpagina door Rob Fritsen

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V. INDUSTRY, ENERGY & MINING

Jonkerbosplein 52 Postbus 151 6500 AD Nijmegen +31 24 328 42 84 www.royalhaskoningdhv.com Amersfoort 56515154

Documenttitel

Telefoon Internet KvK

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Verkorte documenttitel Status

Eind-rapport

Datum

18 december 2014

Projectnaam

Demonstratie-project Bioraffinage De Peel

Projectnummer

BD3846-101-100

Opdrachtgever

Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel

Referentie

Auteur(s)

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm

Wim van Doorn & Sina Salim (Royal HaskoningDHV), Martijn Wagener & Bram Koopmans (Grassa!), Johan Sanders (WUR).

Collegiale toets Datum/paraaf Vrijgegeven door Datum/paraaf

Tom Van Den Noortgaete 18 december 2014

A company of Royal HaskoningDHV

VOORWOORD ‘Afgelopen voorjaar kwamen wij met ons melkveebedrijf voor het eerst in aanraking met bioraffinage. ‘De gemeente Asten benaderde ons of wij mee wilden doen aan een pilot rond bioraffinage. Ze waren op zoek naar een locatie om een grote machine neer te kunnen zetten. Ik ben onder meer bestuurslid bij de lokale ZLTO-afdeling en wij zien zeker het belang van innovatie op het boerenerf. We hebben wat meer achtergrond informatie verzameld en snel besloten om mee te doen. Peelnetwerk, het Waterschap, GRASSA!, Royal HaskoningDHV, het bedrijfsleven, agrariërs en ZLTO werden in een werkgroep, van zeer verschillende disciplines, bij elkaar gebracht en zo is onze samenwerking met de bioraffinage van GRASSA! begonnen. In mei 2014 werden we derde bij de Peeltrofee met betrekking tot onze plannen. Na diverse vergaderingen bij ons op het bedrijf werd de tweede week van september gepland om de demonstatie te gaan houden. Onze veldschuur met ruimte daaromheen werd vrijgemaakt voor de grasraffinagemachine en omgebouwd tot een gezellige ruimte waar we dagelijks veel geïnteresseerden konden ontvangen. Elke dag van deze week werd er eerst in het Hart van Heuze, voor allerlei sectoren, een inhoudelijke presentatie over bioraffinage gegeven en daarna werd bij ons op locatie de mobiele grasraffinagemachine van GRASSA! gedemonstreerd. ‘ We hebben het ervaren als een zeer bijzondere manier van samenwerken. Deze samenwerking in de keten is volgens ons zeer belangrijk met het oog op de toekomst. Want we gaan ervan uit dat er binnen enkele jaren diverse mogelijkheden zullen zijn om eiwitten te gaan winnen uit allerlei producten.’ ‘Het goede aan deze demonstratieweek is dat duidelijk wordt dat iedereen er proactief over nadenkt. Steeds meer bedrijven sluiten aan en er ontstaat daadwerkelijk een winwinsituatie. Daarbij merk ik wel dat de primaire sector nog afwachtend is. Dit wordt mede veroorzaakt doordat grond vrij duur is. De toegevoegde waarde van grasraffinage kan een efficiëntere benutting van die kostbare grond zijn. Want na het winnen van de eiwitten uit het gras, zitten er genoeg voedingsstoffen/eiwitten in om het te kunnen voeren aan het jongvee en zien we kansen voor het effect van fosfaatverwijdering en ammoniakreductie.’ Ons bedrijf doet mee aan de derogatie, d.w.z. dat 80% van je areaal grasland moet zijn. ‘Zeker in de herfst is het inkuilen van gras moeilijker omdat het natter is. Grasraffinage kan voor dit gras dan ook een mooi alternatief zijn. We gaan nu samen werken aan het vormen van een mooie kringloop waar bijvoorbeeld komkommertelers met hun komkommerloof, gemeentes met haar bermgras en het Waterschap met haar natuurgras bij aan kunnen haken.’ We zijn trots op ons bedrijf en we hebben tijdens deze demonstratie van kleinschalige bioraffinage laten zien dat wij en onze sector geloven in de kracht van innovatie. Namens de initiatiefgroep Jolanda Aarts Melkveehouderij Aarts, Heusden (gemeente Asten) Demonstratie-project Bioraffinage De Peel Eind-rapport

1 Foto door Rob Fritsen

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -i-

18 december 2014

SAMENVATTING Dit rapport geeft de ervaringen weer van de demonstratie week “Kleinschalige bioraffinage in de Peel”, zoals die heeft plaatsgevonden in de week van 8 – 12 september 2014, in Heusden (Asten) bij Melkveehouderij Aarts. Kleinschalige bioraffinage is een innovatieve techniek waarmee eiwitten en andere nuttige stoffen kunnen worden geproduceerd uit gras en andere plantaardige reststromen. Deze nuttige producten zijn bijvoorbeeld eiwitconcentraten of vezels, en vooral de combinatie van meerdere producten geeft meerwaarde. De Peel is een gebied met diverse intensieve agro-activiteiten, zowel veehouderij (rundvee, varkens en kippen) maar ook veel glastuinbouw, met hoge milieudruk. Zo’n 400 mensen hebben kennis gemaakt met het hoe en waarom van kleinschalige bioraffinage, en kunnen zien, ruiken en soms ook proeven welke eiwitproducten gemaakt kunnen worden via bioraffinage, uit weidegras, natuurgras, komkommerplanten en een woekerende waterplant: Grote Waternavel. Voor de veehouderij sector past productie via bioraffinage van eiwit rijk veevoeder uit lokale plantaardige stromen in het streven van de sector om de import van eiwitrijke grondstoffen van buiten Europa te reduceren van ca. 70% (2010) naar 50% in 2020 (“verbond van Den Bosch”, 2011). Bovendien biedt bioraffinage meer flexibiliteit in de op-maat-dosering van nutriënten op het land, waardoor minder emissies van ammoniak en van nitraten en fosfaat naar bodem en grondwater mogelijk worden. Voor de glastuinbouw is bioraffinage van komkommerplanten een veelbelovende methode om plantaardige reststromen hoogwaardig te verwaarden tot eiwit producten. De tuinder zou daarmee kosten kunnen besparen, ondermeer doordat geen kosten meer gemaakt hoeven te worden voor afvoer en compostering van de planten. Testen uitgevoerd tijdens de demoweek laten zien dat er relatief veel eiwit in komkommerplanten aanwezig is, en dat dit gewonnen kan worden met weinig bewerkingen en beperkt energieverbruik. Grote Waternavel, een woekerplant in diverse watergangen, blijkt een veelbelovende grondstof voor raffinage te zijn. Wanneer de installatie specifieker wordt ingesteld op waternavel, zal er uit deze groene ‘afval’-stroom een zeer hoogwaardig eiwitproduct te winnen zijn. Uit de testen bleek dat met name de tweede fractie eiwit heeft een zeer hoog eiwitgehalte heeft (80% tot 97% na wassen). Natuurgras (bermgras) gaf vergelijkbare eiwitgehalten te zien als het onderzochte weidegras. Het raffinageproces dient aangepast te worden op het hoge droge stofgehalte van dit gras, en er dient nagegaan te worden of er giftige planten tussen het gras aanwezig zijn. De resultaten geven aan dat er perspectief is om ook bermgras en natuurgras voor eiwit productie te gaan gebruiken. Het demo-project heeft laten zien dat er veel potentie zit voor de toepassing van kleinschalige bioraffinage in de Peel regio, en dat de interesse vanuit diverse sectoren groot is. Het rapport geeft een groot aantal suggesties en aanbevelingen voor de vervolgstappen die nodig zijn om tot realisatie te komen. Samenwerking binnen sectoren en vooral tussen sectoren is daarbij van essentieel belang om sneller en (kosten-)effectiever de mogelijkheden te gaan verzilveren.

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm 18 december 2014

Demonstratie-project Bioraffinage De Peel - ii -

Eind-rapport

INHOUDSOPGAVE VOORWOORD SAMENVATTING Blz. 1

INTRODUCTIE 1.1 Inleiding 1.2 Totstandkoming en doel 1.3 Doel 1.4 Programma 1.5 Mogelijk gemaakt door 1.6 Leeswijzer

2

INTRODUCTIE KLEINSCHALIGE BIORAFFINAGE 2.1 Verwaarden van plantaardige reststromen 2.2 Kleinschalige Bioraffinage 2.3 Gras als waardevolle grondstof 2.4 Plantaardige reststromen verwaarden 2.5 Grassa! Meer waarde uit gras

5 5 6 7 9 10

3

VEEHOUDERIJ PERSPECTIEF [CULTUURGRAS] 3.1 Introductie: bioraffinage van cultuurgras 3.1.1 Introductie 3.1.2 Bodem verschraling en bemesting 3.1.3 Kansen voor minder mest afvoer door bioraffinage 3.2 Cultuurgras verwerking in Peelweek 3.3 Reacties vanuit de sector (melkvee, varkens, mengvoer) 3.4 Conclusies en aanbevelingen

14 14 14 15 15 15 17 18

4

GLASTUINBOUW PERSPECTIEF [KOMKOMMERPLANT] 4.1 Introductie: bioraffinage van de komkommerplant 4.2 Komkommerplant verwerking in de Peelweek 4.3 Reacties vanuit de sector (glastuinbouw) 4.4 Conclusies en aanbevelingen

20 20 20 22 23

5

WATERSCHAP PERSPECTIEF [WATERNAVEL EN NATUURGRAS] 5.1 Introductie: bioraffinage van waternavel en natuurgras 5.2 Verwerking van grote waternavel en natuurgras in de Peelweek 5.3 Reacties vanuit de sector (waterschappen) 5.4 Alternatieve toepassingen 5.5 Conclusies en aanbevelingen

25 25 25 29 29 31

6

EVALUATIE DOOR DE INITIATIEF GROEP 6.1 Samenwerken 6.2 Collage van quotes van deelnemers 6.3 Vervolgstappen voor implementatie 6.4 Onderzoeksaspecten voor verwaarding plantaardige reststromen

32 32 34 35 36

Demonstratie-project Bioraffinage De Peel Eind-rapport

1 1 1 2 2 3 4

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - iii -

18 december 2014

BIJLAGEN: Bijlage A: Samenstelling Initiatiefgroep kleinschalige bioraffinage De Peel Bijlage B: Overzicht analyses Bijlage C: Fosfaatverwijdering en Ammoniakreductie bij grasraffinage door Grassa! Bijlage D: Rendementsverhoging op eiwit door Grassa! Bijlage E: Veevoedertesten Grassa! producten Bijlage F: Recept Grassa!burger Aparte bijlage (niet in dit rapport): Presentaties tijdens de Peelweek.


Demonstratie-project Bioraffinage De Peel - iv -

Eind-rapport

1

INTRODUCTIE

1.1

Inleiding Dit rapport geeft de ervaringen weer van de demonstratie week “Kleinschalige bioraffinage in de Peel”, zoals die heeft plaatsgevonden in de week van 8 – 12 september 2014, in Heusden (Asten) bij de Melkveehouderij Aarts van Ton en Jolanda Aarts. Kleinschalige bioraffinage1 is een innovatieve techniek waarmee eiwitten en andere nuttige stoffen kunnen 2 Foto door Rob Fritsen worden geproduceerd uit gras en andere plantaardige reststromen. Deze nuttige producten zijn bijvoorbeeld eiwitconcentraten of vezels. De Peel is een gebied met diverse agro-activiteiten, zowel veehouderij (rundvee, varkens en kippen) maar ook veel tuinders. Het uitwisselen en verwaarden van reststromen door middel van bioraffinage zou in deze streek veel potentie kunnen hebben, zeker als de verschillende sectoren met elkaar zouden gaan samenwerken. Om (agrarisch) ondernemers, overheden, en onderwijs instellingen in De Peel kennis te laten maken met deze techniek, is een demonstratie week kleinschalige bioraffinage georganiseerd. Er is hier gekozen voor de bioraffinage technologie van Grassa!. Grassa! richt zich op het verwaarden van verse grasgewassen en loofproducten. Het bijzondere van de demonstratieweek was dat deze is opgezet door een initiatiefgroep van betrokken mensen afkomstig van uiteenlopende organisaties. Deze betrokkenheid heeft van de demonstratieweek een groot succes gemaakt, zoals te lezen is in dit verslag. Zo’n 400 mensen hebben kennis gemaakt met het hoe en waarom van kleinschalige bioraffinage, en kunnen zien, ruiken en soms ook proeven welke eiwitproducten gemaakt kunnen worden via bioraffinage, uit weidegras, natuurgras, komkommerplanten en een woekerende waterplant: grote waternavel.

1.2

Totstandkoming en doel Verschillende partijen in de Peel zijn actief bezig om te zoeken naar concrete mogelijkheden voor een meer duurzame ontwikkeling van Oost-Brabant. In dit gebied komt het spanningsveld tussen verdere ontwikkeling van de (intensieve) veehouderij en agro-industriële sector, en anderzijds de leefbaarheid in de bewoonde omgeving en behoud en ontwikkeling van natuur en landschap sterk tot uitdrukking. Het is duidelijk dat alleen in goede interactie tussen agro-ondernemers, bewoners, en betrokken overheden (gemeenten, provincie, waterschap) en andere organisaties tot duurzame ontwikkeling gekomen kan worden. Daartoe zijn onder meer de netwerken 1

Bioraffinage heeft tot doel de grondstof, in dit geval biomassa, uiteen te rafelen en de verschillende fracties verder te bewerken zodat de biomassa in de vorm van groene producten volledig benut kan worden. De som van de waarde van deze producten moet natuurlijk meer zijn dan de biomassa die als input wordt gebruikt en de kosten voor de raffinagetechnologie.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -1-

18 december 2014

Peelnetwerk (zie www.peelnetwerk.nl) en De Peelhorst (www.netwerkdepeelhorst.nl) opgezet om deze interacties te bevorderen. Goede concrete voorbeelden voor duurzame ontwikkeling en sluiten van kringlopen zijn daarbij van groot belang. Een initiatiefgroep “Bioraffinage De Peel”, bestaande uit vertegenwoordigers van Waterschap Aa en Maas, provincie Noord-Brabant, lokale agrarische ondernemers: Melkveehouderij Aarts, Varkenshouderij Van de Heuvel, Komkommerkwekerij Gerard Aarts, Coppens Diervoeding, Peelnetwerk en ZLTO, Wageningen Universiteit Research centrum, Grassa BV en adviesbureau Royal HaskoningDHV is aan de slag gegaan om door een demonstratieproject te verkennen welke mogelijkheden kleinschalige bioraffinage zou kunnen bieden aan de Peel. In bijlage A is de samenstelling van de initiatiefgroep weergegeven. De initiatiefgroep wil samen met alle betrokken in De Peel verkennen op welke wijze bioraffinage een bijdrage zou kunnen leveren aan duurzame ontwikkeling in deze regio, en in welke mate bioraffinage bij kan dragen aan vermindering van de druk op het milieu (water- en luchtkwaliteit) en gelijktijdig bieden van een beter economisch perspectief voor de agrarische ondernemers.

1.3

Doel Doel van dit project is om met alle mogelijke betrokken organisaties in De Peel een verkenning uit te voeren van de mogelijkheden van bioraffinage voor een duurzame ontwikkeling van De Peel. Het unieke van dit project is dat agrariërs en agro-ondernemers, overheden, en wetenschap en onderwijs, en andere betrokken stakeholders, samen gaan nadenken over de toepassingsmogelijkheden.

1.4

Programma In onderstaande tabel is het programma van de Peelweek samengevat. Elke dag van de week stond in het teken van een andere doelgroep, zoals rundvee-, pluimvee- en varkenshouders, de tuinbouwsector, natuurterreinbeheerders, overheden, natuur- en milieuorganisaties en waterschappen. Na enkele introductie-lezingen in Hart van Heuze konden de bezoekers de demonstratie bioraffinage unit van Grassa! bezoeken, opgesteld op het melkveehouderijbedrijf van de familie Aarts te Heusden. 3 Foto door Rob Fritsen

De Peelweek werd door circa 400 mensen bezocht, veelal uit de regio De Peel, maar ook uit omliggende regio’s in Limburg en Noord-Brabant. Deelnemers waren afkomstig uit de agro-foodsector (agrariërs, veevoederindustrie), machine bouwers,


Demonstratie-project Bioraffinage De Peel -2-

Eind-rapport

waterschappen, lokale en regionale overheden, advieswereld, bedrijfsleven en uit het onderwijs. Tabel 1.1 Overzicht programma Peelweek bioraffinage De Peel in september 2014 Dag Maandag

Programma 8/9

Delegatie agrarisch ondernemers en overheid Noord-Limburg Bioraffinage van weidegras

Dinsdag

9/9

Veehouderijdag Bioraffinage van weidegras

Woensdag 10/9

Tuinbouwdag Bioraffinage van komkommerplanten

Donderdag 11/9

Overheidsdag Bioraffinage van natuurgras en Grote Waternavel

Vrijdag

12/9

Waterschapsdag Bioraffinage natuurgras

De volgende presentaties zijn gehouden in het Hart van Heuze tijdens de Peelweek:  Bioraffinage in de Peel, meerwaarde halen uit gras en gewas, Wim van Doorn RHDHV (8 - 12 september);  Valorisatie van biomassa in de agrosector, Jan de Wilt - Innovatienetwerk (8 september);  Kansen voor gras en gewasresten, Gjalt de Haan - Grassa! (8 september);  Bioraffinage in de praktijk, Martijn Wagener - Grassa! (8-12 september);  Grasraffinage, toepassingen voor melkveehouderij, Arie Klop - Wageningen UR (9 september);  Ontwikkelingen in de veevoederindustrie, Evelien Alderliesten - Coppens Diervoeding (9 sept);  Meerwaarde uit gewasresten, Aldert van der Kooij - RHDHV (10 september);  Meer waarde uit de komkommerteelt, Arno Janssen - Kompany B.V. (10 september);  Méér waarde halen uit biomassa op een duurzame manier, Johan Sanders Wageningen UR (11 en 12 september);  Bioraffinage voor schoon water, Marlies Kampschreur - Waterschap Aa en Maas (12 september). De afdrukken van de presentaties zijn in een separaat bijlagen-rapport beschikbaar. 1.5

Mogelijk gemaakt door Dankzij de inzet van vele organisaties en mensen is deze Peelweek mogelijk gemaakt, waarbij de grote betrokkenheid van alle leden van de initiatiefgroep een grote rol heeft gespeeld. In het bijzonder danken we de grote inzet en gastvrijheid van de Familie Aarts, die gedurende de Peelweek bijna 400 gasten op hun melkveebedrijf heeft ontvangen. De Initiatiefgroep Bioraffinage de Peel is dan de volgende partijen in het bijzonder erkentelijk:


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -3-

18 december 2014

Dit project is financieel mogelijk gemaakt door financiële bijdragen van:  Het Streekfonds de Peel;  Landbouw Innovatiefonds Brabant;  Waterschap Aa en Maas. Verder zijn er laboratorium testen uitgevoerd met diverse plantaardige reststromen, mogelijk gemaakt door financiële steun vanuit:  de Werkgroep Biobased Oost-Brabant;  Rabobank Peelland-Zuid;  Waterschap Aa en Maas. Peelnetwerk heeft de praktische organisatie van deze week voor haar rekening genomen. Dit Peelweek is een eerste onderdeel van een reeks van bijeenkomsten/studiedagen die het Peelnetwerk en Netwerk de Peelhorst organiseren over concrete initiatieven die helpen kringlopen te sluiten in de Peel.

1.6

Leeswijzer Dit verslag vat de ervaringen van de Peelweek samen. Het beschrijft per doelgroep op welke wijze wat kleinschalige bioraffinage kan betekenen voor de betreffende doelgroep, geeft een impressie van reacties die vanuit de doelgroep gegeven werden en een kort perspectief voor verdere ontwikkeling. Tevens worden de resultaten gepresenteerd van de geteste plantaardige reststromen tijdens de Peelweek, met een eerste beoordeling van de resultaten. In een separaat bijlagen rapport zijn de presentaties door diverse sprekers samengevoegd, evenals berichten uit de pers tijdens de demo-week.



Eind-rapport

2

INTRODUCTIE KLEINSCHALIGE BIORAFFINAGE

2.1

Verwaarden van plantaardige reststromen Bioraffinage is een vrij nieuwe innovatieve technologie, waarmee het mogelijk wordt om meer waarde te halen uit lokale (rest-)gewassen, gras en sommige planten uit de natuur. Het gaat dan om plantaardige materialen die niet of weinig nuttig gebruikt worden. Planten bouwen allerlei stoffen op gebruik makend van zonlicht. Door bioraffinage wordt het mogelijk de kwaliteiten van deze verschillende stoffen zo goed mogelijk te benutten door ze uit de planten te halen. Het idee van zo hoogwaardig mogelijke verwaarding is samengevat in onderstaande waarde-piramide. Specifieke complexe moleculen, zoals geurstoffen of geneeskrachtige stoffen, staan bovenin de waarde-piramide: deze stoffen komen weinig voor in een plant, en hebben een hoge prijs per hoeveelheid product. Aan de onderkant van de piramide staat de toepassing van plantaardig materiaal als bron van energie, waarvoor weinig specifieke eigenschappen aan de moleculen worden gesteld, en waarvoor de meeste plantenstoffen kunnen worden gebruikt.

Figuur 2.1 Waarde piramide van biomassa Door bioraffinage wordt getracht voor elke soort plantaardig materiaal de meest waardevolle stoffen af te scheiden, zoals eiwitten of vezels, en daarmee het aanwezige materiaal zo optimaal mogelijk te verwaarden.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -5-

18 december 2014

2.2

Kleinschalige Bioraffinage Kleinschalige bioraffinage, is een relatief nieuw concept, dat de afgelopen jaren tot volwassenheid is gegroeid en nu (ondermeer) door het bedrijf Grassa BV operationeel wordt gemaakt. Bioraffinage is onderdeel van de zogenoemde circulaire economie2. De circulaire economie is een economisch systeem dat gericht is op maximaal hergebruik van producten en grondstoffen waarbij waardevernietiging wordt geminimaliseerd; van verbruik naar gebruik en van lineaire naar circulaire processen. Het circulaire systeem kent twee kringlopen van materialen. Een biologische kringloop, waarin reststoffen na gebruik, veilig terugvloeien in de natuur. En een technische kringloop, waarvoor product en en productonderdelen zo zijn ontworpen dat deze op kwalitatief hoogwaardig niveau opnieuw gebruikt kunnen worden. Hierdoor blijft de economische waarde behouden. Het systeem is dus ecologisch en economisch gezien restauratief. Bioraffinage van gras en gewas is een prachtig voorbeeld van de biologische kringloop. Indien bij de ontwikkeling van de technologie ook rekening wordt gehouden met de uitgangspunten van de technische kringloop wordt kleinschalige bioraffinage door Grassa een voorbeeld voor de circulaire economie. Grassa BV richt zich op het verwaarden van plantaardige stromen door middel van bioraffinage. Grassa haalt veel méér uit gras EN gewas: hoogwaardige, eiwitrijke veevoeding én een goede bestemming voor de reststromen. Met een mobiele raffinagemachine verwerkt Grassa bijvoorbeeld vers gras vanaf de weide, zó dat de componenten zo goed mogelijk benut worden. Na raffinage komen twee producten vrij: grassap en grasvezel. Eiwitten uit het grassap worden gebruikt voor hoogwaardig veevoer. Zo wordt gras niet alleen ruwvoer voor koeien, maar kan worden ingezet als krachtvoer, ook voor varkens en op de lange termijn misschien zelfs voor mensen. Er blijft geen afval achter: van het grasvezel kan ruwvoer voor koeien of karton of biocomposiet gemaakt worden. Efficiënt én duurzaam dus. Bioraffinage met de Grassa! techniek is in beginsel een eenvoudig proces. Maar om het proces goed te laten verlopen zodat een hoge opbrengst en goede product kwaliteit ontstaat is veel onderzoek nodig geweest. Het proces bestaat uit twee stappen: Figuur 2.2 Grasvezel en grassap (foto Grassa BV het plantmateriaal wordt eerst stukgemaakt en daarna wordt het 2014) uitgeperst. Hierdoor wordt het eiwit en nutriënten rijke sap gescheiden van de vezelrijke perskoek. Kleinschalige bioraffinage installaties volgens het Grassa! concept zijn mobiel, en kunnen naar de locatie waar de biomassa beschikbaar worden gebracht, om ter plekke het plantaardig materiaal te verwerken. Omdat plantaardig materiaal veelal voor zo’n 8090% uit water bestaat, kan door de bewerking de hoeveelheid te transporteren materiaal naar de gebruiker sterk worden gereduceerd. Dat bespaart kosten en vermindert het energieverbruik en de hoeveelheid uitlaatgassen door transport. 2

De circulaire economie is een economisch systeem dat bedoeld is om herbruikbaarheid van grondstoffen, producten en menselijke talenten te maximaliseren en waarde vernietiging te minimaliseren. Anders dan in het huidige lineaire systeem, waarin grondstoffen worden omgezet in producten die na verbruik worden vernietigd en talenten die onnodig overbodig worden verklaard. Bron: http://circulaire-economie.info/wat-is-circulaire-economie/



Eind-rapport

Andere toepassingen van bioraffinage producten Naast een hoogwaardige toepassing als veevoeder, zijn ook andere toepassingen mogelijk van bioraffinage producten. Zo kunnen de vezels worden gebruik om eierdoosjes, karton en zelfs dashboards voor auto’s te maken. Uit het grassap kunnen ook componenten als fructose en glucose, en meststoffen als kalium en fosfaat gewonnen worden. Ook is het mogelijk dat bioraffinage een voorbewerkingstap vormt voor verdere, verfijnde bewerkingen. Figuur 2.3 geeft schematisch de kleinschalige bioraffinage weer van Grassa BV.

Figuur 2.3 Schema van kleinschalige bioraffinage

2.3

Gras als waardevolle grondstof Gras is een belangrijke bron van energie en eiwitten. Omdat in de koeienpens dit eiwit door de bacteriën eerst wordt afgebroken en vervolgens weer wordt opgebouwd, gaat er veel van de eiwit en energie waarde verloren. Terwijl kippen- en varkens juist dit eiwit niet zondermeer uit het gras kunnen halen, maar wel na de bioraffinage. Onderzoek door Wageningen University and Research Centre laat zien dat de vezelrijke perskoek geschikt gemaakt kan worden als koeienvoer. Dat gebeurt door deze in te kuilen en suikers bij te mengen vanuit melasse. Daarnaast kan het hoogwaardig eiwit gebruikt


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -7-

18 december 2014

worden voor varkens en kippenvoer. Op deze manier kan uit lokaal verbouwd gras op maat gemaakt veevoeder samengesteld worden. Het aanwezige eiwit in gras wordt hierdoor efficiënter benut. Door grasraffinage is minder import van eiwitrijke veevoedergrondstof nodig, zoals soja. Dat betekent dat er minder transport nodig is over lange afstanden en dus minder broeikasgassen en luchtverontreiniging vrijkomen bij transport. Ook worden er minder nutriënten (zoals nitraat en fosfaat) een gebied binnengebracht, waardoor de lokale mineralenbalansen meer kunnen worden gesloten. Bij toepassing van grasraffinage dient uiteraard goed gekeken te worden dat dit gebalanceerd wordt gedaan, onder meer rekening houdend met de beschikbaarheid van gras en de weidegang. De onderstaande aminozuursamenstelling van de eiwitconcentraten uit gras laten zien dat gras zich kan meten wat betreft essentiële aminozuren met raapschroot en sojaschroot, en daardoor een geschikte alternatief kan vormen voor eiwitrijk veevoer.

Bovendien wordt verwacht dat bioraffinage een flinke bijdrage kan leveren aan het oplossen van de fosfaat- en ammoniakproblematiek. Bijvoorbeeld voor de melkveesector: Met het wegvallen van het melkquotum in 2015 is de verwachting dat er een sterke uitbreiding van de rundveestapel komt. De groei zal worden beperkt door de afgesproken fosfaatnorm. Eén van de maatregelen die de sector zelf wil nemen is het verminderen van de hoeveelheid fosfaat in het veevoer. Aan melkvee wordt krachtvoer gevoerd (rijk aan eiwit en vaak rijk aan fosfaat) en ruwvoer, vaak snijmaïs en gras ( beiden ook rijk aan fosfaat). Door bioraffinage kan kracht- en ruwvoer geproduceerd worden uit gras en/of mais dat van nature al minder fosfaat bevat dan de fosfaat rijke soja en raapzaad. Daarnaast kan



Eind-rapport

tijdens het bioraffinage proces fosfaat afgescheiden worden, zodat het niet in het eiwit voor veevoer terecht komt. In het raffinage proces kan calciumfosfaat worden gewonnen, dat later (elders) als hoogwaardige meststof kan worden ingezet. Bioraffinage kan zo een extra flexibiliteit geven in het handhaven van de fosfaatbalans. In onderstaande tabel staan ruwe schattingen van N en fosfaat gehaltes in rundveegrondstoffen; de hoeveelheid fosfaat die met elke kg eiwit mee komt (traditioneel, ongeraffineerd) en schattingen van voer gemaakt door bioraffinage (door Johan Sanders, voormalig hoogleraar bioraffinage WUR). Uit deze tabel is duidelijk af te leiden dat:  ruwvoer minder fosfaat bevat dan krachtvoer;  bioraffinage tot een vermindering leidt van fosfaat in zowel ruwvoer als krachtvoer.

Tabel 2.1 Overzicht van stikstof en fosfaat gehaltes in veevoer grondstoffen, met en zonder bioraffinage Grondstof

Ongeraffineerd

Ongeraffineerd

Geraffineerd Schatting J. Sanders

N-gehalte (g/kg ds)

Fosfaat g/kg ds

N/fosfaat Totaal eiwit

N/fosfaat

Raapschroot

68

35

1.9

1.9

Sojaschroot

84

22

3.8

3.8

Gras

32

12

2.6

0.9

Maïs

16

12

1.3

Na

Bestendig eiwit

Import

Lokaal 9-12

In Bijlage C staat meer kwantitatieve informatie hoeveel fosfaat en ammoniak reductie gerealiseerd zou kunnen worden via bioraffinage. Deze informatie is afkomstig van Grassa.

2.4

Plantaardige reststromen verwaarden Naast gras of luzerne, kunnen door bioraffinage ook uiteenlopende groene plantaardige restmaterialen worden verwerkt, die nu vaak een kostenpost vormen voor de eigenaar. Dit zijn bijvoorbeeld komkommer-, tomaten- en paprikaplanten bij het periodiek ruimen van de kassen, De telers betalen nu voor transport en verwerking via compostering. Ook natuurgras dat gemaaid moet worden wordt momenteel laagwaardig verwerkt tot compost, en kan mogelijk via bioraffinage voor een deel hoogwaardiger worden gebruikt. De waterschappen hebben in toenemende mate last van invasieve waterplanten zoals de Grote waternavel, een uit de tropen afkomstige plant die watergangen snel kan dichtgroeien.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm -9-

18 december 2014

De aanwezigheid van een kleinschalige, mobiele bioraffinage installatie in een bepaald gebied kan gedurende het jaar uiteenlopende plantaardige stromen verwerken. Om een installatie beter economisch te laten renderen is daarom samenwerking tussen diverse eigenaren/leveranciers van plantaardig materiaal en van afnemers van producten (bijv. de (vochtrijke) diervoeder industrie) wenselijk, zodat alle stakeholders in de keten profijt kunnen halen van bioraffinage. Bioraffinage kan bijdragen aan het creëren van nieuwe economische mogelijkheden voor de agrarische sector onder gelijktijdige vermindering van de druk op het milieu.

2.5

Grassa! Meer waarde uit gras Er is al veel bekend over bioraffinage van cultuur/weidegras, omdat dit al lange tijd door Grassa! is onderzocht. Grassa BV is in staat om “meer waarde uit gras” te halen dankzij een aantal aspecten:

 De som van de losse producten is meer dan huidige waarde gras ˃

Door de concentratie van eiwit wordt is het eiwitproduct ruimer toepasbaar en heeft het een hogere waarde.  Hoger rendement op eiwit productie bij inzet als veevoer (zie ook bijlage D voor een onderbouwing van het eiwitrendement) ˃ Bij koeien: door betere ontsluiting (voorbewerking bij Grassa) en omdat gras eiwit bestendig (wordt niet afgebroken in de pens) is of gemaakt kan worden ˃ Bij varkens/kippen: doordat geïsoleerd graseiwit hoog essentieel aminozuurgehalte kent en met een hoger rendement door eenmagigen wordt omgezet in “voedingseiwit”.  Ammoniak reductie van > 30% is haalbaar (dankzij eiwit “verwijdering”, zie bijlagen C en D).  Fosfaatverwijdering > 50% is haalbaar uit het perssap van de bioraffinage. Dit kan een prachtig effect hebben op fosfaatvermindering in het voerspoor voor bijvoorbeeld runderen. Er wordt EN minder fosfaat in het krachtvoer gebruikt EN minder fosfaat in het ruwvoer. Dit effect van bioraffinage is sterk afhankelijk van de specifieke situatie van de individuele melkveehouder moeten worden bekeken.

De voordelen van bioraffinage zijn dan evident: een hoger rendement op eiwitproductie EN minder fosfaat en stikstof in het voer, vervolgens in de mest, en uiteindelijk vervolgens minder fosfaat en nitraat in het oppervlaktewater.


Demonstratie-project Bioraffinage De Peel - 10 -

Eind-rapport

De producten van Grassa Indicatief beeld van de massabalans: - Relatief grote sapstroom -> lokaal, mobiel concept - Meeste waarde volgt uit kleine stromen: eiwitconcentraat - Grasvezels vormen basis voor Grassa!Silage

grassap = “water” 29-11-2014

www.grassa.nl

8

Figuur 3.1 Schematisch overzicht van bioraffinage van 100 kg vers gras. Zoals uit de bovenstaande figuur is af te leiden zijn de belangrijkste Grassa! producten: Grassa!Silage (eiwit rijke vezel) en Eiwitproduct.

 Grassa!silage Grassa!silage is getest bij melkvee, met goede resultaten zoals te zien is in onderstaande figuur. In bijlage E is meer informatie over het uitgevoerde onderzoek bij Dairy Campus op gebied van Grassa!silage te lezen.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 11 -

18 december 2014

Grassa!Silage Gekuilde vezel, balenpers, 1200 kg

A. (Arie) Klop Onderzoeker Rundveevoeding Wageningen UR Livestock Research, 27 mei 2014

“De voeropname was goed, we zagen geen verschil tussen de beide groepen, met of zonder Grassa!silage..” “..de conclusie is: Grassa!silage kan graskuil prima vervangen tot een bepaald maximum, 4 kg lijkt in dit geval het maximum. ” “Grassa!silage is een prima ruwvoer voor koeien”

10

29-11-2014

www.grassa.nl

 Eiwitconcentraat (Eiwitproducten 1 en 2 genoemd). Deze eiwitproducten zijn meestal gedenatureerd eiwit (eiwitten die hun secundaire en tertiaire structuur verliezen door verhitting)

De EiwitProducten (EP1 en EP2) In gras zit circa 16-20% eiwit op droge stof. • Circa 40% wordt behouden in Grassa!Silage • Circa 50% kunnen we verrijken en concentreren • Hoe hoger eiwit concentratie op droge stof, hoe hoger de waarde

• EP1: 35-40% eiwit, ds ±37% • Ontwikkeling in 2014: EP2: 75-90% eiwit, ds ±37%

29-11-2014

www.grassa.nl

9

In dit rapport wordt vaak de term eiwitproduct of eiwitconcentraat gebruikt. Hiermee wordt hetzelfde bedoeld. Grassa is in staat uit vers product 2 eiwitconcentraten te maken.



Eind-rapport

EP1 = EiwitProduct 1= Eiwitconcentraat 1 = lijkt qua eiwit concentraat sterk op sojaschroot. EP2 = EiwitProduct 2= Eiwitconcentraat 2 = komt qua eiwit concentraat in de buurt van vismeel. In bijlage E is meer informatie over het uitgevoerde onderzoek bij Schothorst op gebied van eiwitconcentraten bij kippen en varkens te lezen.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 13 -

18 december 2014

3

VEEHOUDERIJ PERSPECTIEF [CULTUURGRAS]

3.1

Introductie: bioraffinage van cultuurgras

3.1.1

Introductie Voor de veehouderij kan kleinschalige bioraffinage van cultuurgras (of weidegras) een rol spelen bij het beter benutten van (overtollig) weide gras en/of door productie van andere restromen van buiten de veehouderij sector 4 Foto door Rob Fritsen als bron van eiwit en/of vezel. In het bredere perspectief van verduurzaming van de vleesproductie, is in 2011 de doelstelling geformuleerd dat de sector ernaar streeft de import van eiwitrijke grondstoffen van buiten Europa te reduceren van ca. 70% nu naar 50% in 2020 ( “verbond van Den Bosch”, 2011). Kleinschalige bioraffinage kan een bijdrage aan deze transitie gaan leveren, omdat daarmee uit lokaal aanwezig gras of andere gewassen hoogwaardig eiwit geproduceerd kan worden, ter vervanging van bijvoorbeeld raapschoot of sojaschroot. Het dieet van een koe bestaat over het algemeen uit circa 25% krachtvoer en 75% ruwvoer3. In het Noorden van het land is dit ruwvoer voornamelijk gras4 en grassilage en in het Oosten en Zuiden is dit vaak een combinatie van gras, grassilage en snijmaïs.

3

Bron: www.zuivelonline.nl Ruw- en krachtvoer Naast gras eet de koe producten zoals maïs, bieten of aardappelen. Al deze op de boerderij geteelde producten worden ruwvoer genoemd. Daarnaast eet de koe krachtvoer: granen, bijproducten van oliebereiding (sojaschroot, lijnschilfers, kokos- of palmpitschilfers) en overige voedermiddelen (citrus- en appelpulp, tapioca). Mengvoer Krachtvoer wordt in 95 procent van de gevallen verstrekt in de vorm van mengvoer. Dit is een mengsel van drie of meer krachtvoeders, aangevuld met mineralen, vitamines en eventuele toevoegingen. Driekwart van de basisproducten voor het mengvoer komt uit het buitenland. 4

Gras is het favoriete voer van de koe en meteen ook de belangrijkste grondstof voor de melk.

Zij eet gras in het weiland in de maanden dat het gras groeit, tussen april en oktober. Koeien die dan op stal staan, krijgen gras dat door de veehouder is gemaaid. Gemiddeld eet een koe ongeveer zestig kilo gras per dag. Kuilgras of Grassilage ’s Winters, als alle koeien in de stal zijn, krijgen de koeien het kuilgras. Kuilgras is gras dat in het voorjaar of in de zomer is gemaaid en is ‘ingekuild’. Inkuilen wil zeggen dat het gras op een grote hoop op een betonplaat is verzameld. Daarna rijdt er een trekker of andere zware machine overheen om de lucht eruit te krijgen en zo bederf te voorkomen. De grashoop wordt met plastic afgedekt. Tegenwoordig zie je op boerderijen ook veel ronde plastic balen. Daar zit ook kuilgras in, dat in het voorjaar meteen op het land in plastic is verpakt.



Eind-rapport

3.1.2

Bodem verschraling en bemesting Doordat via bioraffinage hoogwaardig eiwit voor diervoer uit lokaal verbouwd gras geproduceerd kan worden, onder afscheiding van fosfaat, biedt bioraffinage meer flexibiliteit voor de veehouder in de mineralenhuishouding. Bemesting geschiedt momenteel op basis van de wettelijke bemestingsnormen. Deze normen zijn op dit moment zo dat de behoefte van de plant of grasland niet gedekt kan worden middels de bemesting. In de toekomst zou de sector bioraffinage als een van de zogenaamde equivalente maatregelen kunnen gebruiken om aan te tonen dat dit wel mogelijk is, door de koeien beter op de norm te gaan voeren met minder stikstof en fosfaat in de mest. Verschraling is met name van belang kort bij een waterloop waarvan de waterkwaliteit nog niet helemaal op orde is. Door gras weg te halen en te raffineren, worden tevens nutriënten van de waterloop weggehaald. Als boeren en waterschap daar een gezamenlijke oplossing in vinden via bioraffinage is sprake van een win-win situatie. Zo kan bioraffinage van berm- en slootkanten gras een rol gaan spelen om naar de toekomst toe de waterkwaliteit te verbeteren.

3.1.3

Kansen voor minder mest afvoer door bioraffinage De veehouderijsector geeft aan dat er kansen liggen om door bioraffinage uiteindelijk minder mest af te hoeven voeren. Daarbij is van belang dat het in de praktijk mogelijk blijkt te zijn om door raffinage beter op de norm te gaan voeren en dat blijkt dat de veehouder met minder fosfor toe kan in het rantsoen door een betere benutting van het fosfor in het geraffineerde product. Als beide aspecten in de praktijk kunnen worden gerealiseerd zal er minder fosfaat in de mest terecht komen en zal er minder snel een overschot ontstaan.

3.2

Cultuurgras verwerking in Peelweek De pilot Grassa installatie uit Oenkerk is op woensdag 3 december getransporteerd en geplaatst. Mede dankzij de inspanningen van de Familie Aarts werden de praktische problemen bij aansluiten en opstarten van de opgelost. Op maandag 8 en dinsdag 9 september 2014 is weidegras verwerkt van Melkveehouder Aarts.


Een aantal analyses zijn uitgevoerd (zie bijlage C) en op basis van de gegevens is een massabalans opgesteld.

Op sommige boerderijen wordt het gras langer gedroogd. Het krijgt dan een gele kleur. Dit gedroogde gras heet hooi. Vroeger werd alle gras voor de winter verwerkt tot hooi en in hooibergen opgeslagen. Tegenwoordig wordt het hooi meestal tot vierkante balen samengeperst.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 15 -

18 december 2014

Bevindingen:

 Tabel 3.1 geeft een overzicht van de resultaten. Daarbij is voor het lezen van de tabel goed te weten dat het vers materiaal wordt opgedeeld in een vezel fractie en sap fractie. Uit de sapfractie wordt vervolgens één eiwitproduct (EiwitProduct 1) en soms ook een tweede eiwitproduct (EP2) gewonnen, daarnaast resteert een weistroom. De massabalansen zijn opgesteld door een aantal essentiële elementen te analyseren in het laboratorium, en de andere elementen te berekenen;  Het gras had een relatief laag eiwitgehalte in vergelijking met de resultaten van het grote aantal testen die Grassa! eerder met gras heeft gedaan (zie par. 2.5). Waarschijnlijk komt dit doordat het een maaisel laat in het seizoen betrof;  Het eiwit was bacterieel gecoaguleerd (natuurlijke verzuring). Melkzuurbacteriën zetten suikers om in melkzuur waardoor de pH van het sap snel daalt. Coagulum vormt in enkele uren zonder toevoeging van zuur en zonder verhitting. Het kan zijn dat de melkzuurbacteriën de oplosbare aminozuren en peptides omzetten in winbaar eiwit waardoor het eiwitgehalte in de wei zeer laag is.



Eind-rapport

Tabel 3.1 Overzicht van de massabalans en kwaliteit eiwit uit weidegras van Melkveehouderij Aarts. Plant

Sap compositie

Gras

Vezel

Sap

Wei

EP

Ds

0,141

0,353

0,058

0,037

0,193

Eiwit per kg ds

0,150

0,118

0,213

0,041

0,379

Per 100 kg vers:

100

28,1

71,9

62,2

9,7

Eiwit, kg

2,1

1,2

0,9

0,1

0,7

Water, kg

85,9

18,2

67,7

59,9

7,8

2,0

0,4

1,6

1,4

0,2

10,0

8,3

1,8

0,8

1,0

Suiker, kg Overig (mineralen, vet, aminozuren, vezels)

Deze massabalans is geen goed voorbeeld van wat Grassa in het algemeen verwacht uit grasraffinage te kunnen halen. Uit deze massabalans volgt dat er ongeveer 35% van het eiwit te winnen is als eiwitconcentraat. In de praktijk ligt dit hoger: 50% tot 60%. Dit komt doordat het eiwitgehalte van het gras van Aarts relatief laag was. Hoe hoger het eiwitpercentage in het gras des te hoger is het raffinage-rendement5.

3.3

Reacties vanuit de sector (melkvee, varkens, mengvoer) Melkveesector Lokale melkvee/rundvee houders gaven veelal een wat sceptische eerste reactie op het idee om hun gras via bioraffinage te gaan behandelen: “jammer om het mooie gras door een machine te halen”. Verder door redenerend bleek dit overwegende standpunt genuanceerd te worden:  Een belangrijk voordeel is dat men met deze afhankelijk is van het weer voor het maaien: immers; ook het natte gras kan via bioraffinage verwerkt worden tot een geconcentreerde, houdbare eiwit pasta. Dat biedt de veehouder aanzienlijke praktische en daarmee ook financiële voordelen;  Het gras wordt vrijwel geheel ontsloten, hetgeen in de koeienpens niet in zo’n hoge mate gebeurt en het eiwit wordt veel efficiënter benut door de koe.  Het is erg afhankelijk van de individuele situatie van een rund/melk-veehouderijbedrijf en van toekomstige mest regelgeving of sprake is van een overschot aan gras en/of nutriënten.


5

Het eiwitgehalte kan met de Grassa!Technologie machinaal ongeveer tot 10% op ds-basis worden gebracht in de perskoek. Gras met 15% eiwit in dit voorbeeld heeft dus een laag rendement. Gras met 20% eiwit heeft een twee keer hoger raffinage-rendement.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 17 -

18 december 2014

Vraag is hoe de graseigenaar overtuigd kan worden om “meer waarde uit gras” te halen en gras ter beschikking te stellen voor grasraffinage. Dit vergt een verder gaande bedrijfseconomische analyse. Tevens is de vraag welke capaciteit en logistieke uitvoering daarbij het best passend is. Varkenssector Vanuit de intensieve varkenshouderij kwamen positieve reacties, want voor varkens is er maar weinig geschikt eiwit voorhanden, en dus zijn de prijzen stijgende voor eiwit rijke voeders. Daarnaast is in toenemende mate sprake van druk vanuit de maatschappij om minder soja te gebruiken vanwege duurzaamheidsredenen. Dat 7 Foto door Rob Fritsen maakt dat in toenemende mate behoefte ontstaat aan alternatieve eiwitbronnen. Als eiwit uit lokaal verbouwd gras goed geschikt blijkt te zijn voor varkensvoeder, dan zouden gras en/of andere plantaardige restromen een welkome bron van eiwit kunnen gaan vormen. Diervoedingsector Centrale rol hierbij ligt bij de mengvoeder industrie, die zorg draagt voor de productie en toelevering op maat van eiwit rijke diervoeders die voldoen aan alle kwaliteitseisen die vanuit regelgeving aan dergelijk voer gesteld worden. Vanuit de mengvoederindustrie werden ook geïnteresseerde, positieve geluiden ontvangen. Belangrijke vragen daarbij zijn de uiteindelijke hoeveelheden eiwit die via lokale bioraffinage geproduceerd kunnen worden, de prijs, de kwaliteit mogelijkheid om een constante kwaliteit te waarborgen. Naast bovengenoemde aspecten die een nadere verkenning vragen alvorens tot uitvoering overgegaan zou kunnen worden, is het van belang te kijken naar samenwerking met andere sectoren om een bioraffinage unit bedrijfseconomisch aantrekkelijker te maken.

3.4

Conclusies en aanbevelingen Conclusies:  Hoger rendement op eiwit is mogelijke dankzij bioraffinage;  Met de Grassa!Technologie is grasmanagement weersonafhankelijk geworden  Aanzienlijke bijdrage aan ammoniakreductie en fosfaatverwijdering (erg belangrijk in het kader van de melkveewet);  Verwaarding van lokaal verbouwde gewassen en plantaardige restromen, niet alleen gras, maar ook andere eiwit houdende gewassen (zoals luzerne, bietenloof, lupine, klaver) kunnen goed gebruikt worden in de veevoeding.



Eind-rapport

Aanbevelingen:  Vertaling van “meer waarde van gras en gewas” voor bepaalde melkveebedrijven (b.v. derogatiebedrijven of bedrijven met een bepaalde omvang). Inclusief impact op kringlopen en verkenning van mogelijke toekomstige mestregelgevings-scenario’s. Welke capaciteit, invloed op mineralenbalans, invloed op bodemvruchtbaarheid (o.a. organische stof gehalte);

 Verdere voerproeven voor de eiwit producten EP1, EP2 en Grassa!Silage en hun toepasbaarheid voor kuikens, biggen EN ook runderen. Fosfaat-arm krachtvoer voor runderen is mogelijk ook interessant in het kader van de melkvee wet;  Verkenning van de mogelijkheden voor samenwerking met andere sectoren om een bioraffinage unit bedrijfseconomisch aantrekkelijker te maken. Onderdeel daarvan is een inventarisatie van de regionale beschikbaarheid van gras/andere op boerderij te verwerken plantaardige stromen gedurende het jaar;  Onderzoek hoe een constante kwaliteit van de eiwitten gewaarborgd kan worden, in het licht van huidige en toekomstige veevoederkwaliteitsrichtijnen (GMP+).


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 19 -

18 december 2014

4

GLASTUINBOUW PERSPECTIEF [KOMKOMMERPLANT]

4.1

Introductie: bioraffinage van de komkommerplant In de Peelweek is wat betreft glastuinbouw de focus op de komkommerteelt gericht geweest, omdat deze een groot aandeel heeft in de glastuinbouwproductie in De Peel. En omdat in deze teelt de planten niet zo houtachtig zijn (als bijvoorbeeld bij paprika) en bovendien opgebonden worden met jute bindtouwtjes (en niet de vaak gebruikte plastic handraden en ringen).


Momenteel bevindt de sector zich in een moeilijke economische situatie, vanwege concurrentie uit Spanje en overschot in de markt. Elke kostensparing dan wel nieuwe inkomstenbron is dan ook zeer welkom, economisch, maar ook vanwege duurzaamheidsoogpunt. De reststromen uit de teelt (afgekeurd product en de planten die normaal 3 keer per jaar vrijkomen) worden afgevoerd naar de compostering. Momenteel vormt het transport en verwerking (compostering) een stevige kostenpost voor de tuinder. Binnen samenwerkingsverband van tuinders “Kompany” (ca. 50 bedrijven) is jaarlijks sprake van een gewasreststroom (lees: de planten) van 20.000 ton per jaar. Tijdens de Peelweek is daarom getest of via bioraffinage meer waarde kan worden uit deze plantaardige reststroom met de focus op eiwit winning. Daarnaast wordt een aanzienlijk deel van de komkommers wordt momenteel afgekeurd. Mogelijk dat bioraffinage ook een methode kan zijn om nuttige producten te maken van deze afgekeurde producten. De sector is met diverse onderzoeken bezig naar de mogelijkheid van verdere verwaarding en onderzoekt welke specifieke inhoudstoffen gebruikt kunnen worden in de levens-middelenindustrie en/of pharmaceutische industrie. Vooral ook het feit dat de restromen uit de glastuinbouw een homogene samenstelling hebben, en gecontroleerd zijn geproduceerd, zal het gemakkelijker mogelijk maken aan de regelgeving te voldoen die geldt voor toepassing van eiwit/vezel product in toepassingen als diervoeder en/of menselijke consumptie.

4.2

Komkommerplant verwerking in de Peelweek Impressie van de Grassa! technoloog tijdens de demo-week: Woensdag 9 september 2014 was een prachtige dag. De cv-ketel werd in de loop van de dag gemaakt maar bovendien bleek dat we eiwit uit de komkommerplant kunnen winnen zonder verhitting. De komkommerplanten waren door tuinder Gerard Aarts die ochtend losgesneden en meteen getransporteerd (normaal laten ze deze een dagje uithangen en drogen). De geur was prettig en de sfeer was goed. En de resultaten….



Eind-rapport

Tijdens de Peelweek zijn testen met komkommer planten uitgevoerd om te zien hoeveel en welke kwaliteit eiwit uit de afgewerkte planten te halen is. De planten waren afkomstig uit de kas van een lokale kweker (komkommerkweker Gerard Aarts, lid van de Initiatiefgroep), en eerder op de dag uit de kas gehaald. Een aantal analyses is uitgevoerd (zie bijlage C) en op basis van de gegevens is een massabalans opgesteld. Bevindingen:  Ondanks het waterige voorkomen van het loof werd een normaal ds-gehalte vastgesteld: 13,4%. Dit zou kunnen komen doordat het eerst gehakseld is waardoor er veel sap verloren ging. Interessant om te kijken of er met alleen hakselen ook product te winnen is: dit bespaart energie;  EP1 coaguleert spontaan: er bleek geen verhitting nodig te zijn;  EP2 kan worden gewonnen door aanzuring, met als mogelijk voordeel dat (zonder verhitting) de geurstoffen behouden blijven voor verdere opwerking;  Blad ruikt sterk naar komkommer;  EP2 is gemakkelijk te winnen. Het is bijna kleurloos en heeft na wassen een eiwitgehalte van 73%;  Er blijft veel eiwit in de wei achter. Misschien dat met hittecoagulatie er meer rendement kan worden gehaald, maar dan vervalt de optie voor winning geurstof;  Hoog eiwitgehalte in het blad;  Bekend is dat GRASSA!-techniek >90% van het fosfaat uit grassap kan verwijderen. Deze techniek is op komkommersap getest. Het bleek dat 93% van het fosfaat in het sap geconcentreerd en afgescheiden kon worden. Dit betekent van de ingaande stof 65% van het fosfaat verwijderd kan worden. Ondanks (of juist dankzij) de waterige natuur van het materiaal is dit een veelbelovende grondstof. Door de apparatuur specifieker af te stemmen op komkommer-loof zou er relatief veel verwerkt kunnen worden met weinig energie-verbruik. Tabel 4.1 laat de massabalans zien van een ton komkommerplanten. De gehakselde komkommerplanten, direct na ruiming uit de kas verwerkt in de raffinage-unit, bevatten veel vocht: 86,6%. Tabel 4.1 Massabalans bioraffinage van vers verwerkte komkommerplanten Plant

Sap compositie

Komkommer Ds

Vezel

Sap

Wei

EP1

EP2

0,134

0,393

0,044

0,028

0,148

0,135

Eiwit per kg ds

0,23

0,122

0,46

0,423

0,373

0,6

Per 100 kg vers:

100

25,8

74,2

64,3

7,2

2,7

Eiwit, kg

3,08

1,24

1,50

0,76

0,40

0,22

Water, kg

86,6

15,65

70,95

62,52

6,14


0,67

0,12

0,55

0,48

0,05

9,65

8,79

1,20

0,54

0,61


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 21 -

18 december 2014

Uit deze massabalans valt meteen op dat het eiwitgehalte hoog is: 3, 1 kg/100 kg vers materiaal. Hiervan bevindt zich circa 1,2 kg in de vezel fractie, en 1,5 kg in de sapfractie. Uit de sapfractie wordt vervolgens het eiwit afgescheiden, met circa 0,8 kg eiwit in de wei, 0,4 kg in EiwitProduct 1 en 0,2 kg in Eiwit Product 2. De hoeveelheid eiwit in de wei is vrij hoog. Dit verlaagt het rendement op eiwit. Een verklaring hiervoor zou kunnen zijn dat er niet goed genoeg is gecentrifugeerd tijdens de proef, of dat de koude coagulatie niet voldoende was. Het kan ook zijn dat er veel aminozuren, peptiden en niet coaguleerbaar eiwit in het komkommersap aanwezig zijn. Verdere experimenten op dit sap zullen gericht zijn op het verhogen van het eiwitrendement uit het sap. Ook valt er op dat het komkommerblad een droge stof gehalte heeft dat lijkt op dat van gras. Op basis van de consistentie zou je een lagere ds-gehalte verwachten. Waarschijnlijk komt dit doordat er na het hakselen van het blad er spontaan enorm veel sap al uit liep. Het is dus de vraag of hakselen wel zinvol is: mogelijk dat dit niet nodig is voor komkommerplanten, hetgeen een bioraffinage installatie eenvoudiger en goedkoper zou maken. Wat verder opvalt is dat de verhouding EP1:EP2 gunstig is. Er is relatief veel hoogwaardig eiwit te winnen. Het eiwitgehalte van komkommerblad is veel hoger dan dat van het geteste cultuurgras: 23% (cultuurgras 15%-16%). Al deze zaken maken dat het komkommerloof een uiterst interessante grondstof is voor raffinage.

4.3

Reacties vanuit de sector (glastuinbouw) De aanwezige glastuinders waren zeer positief over de bioraffinage installatie en het perspectief die bioraffinage biedt. Men wil graag verder bepalen hoe kleinschalige bioraffinage praktische toepassing zou kunnen krijgen, en er werd een groot aantal vragen gesteld over de toepasbaarheid in de praktijk. Dit zal in een gezamenlijk onderzoek en ontwikkelingstraject onderzocht moeten gaan worden. Logistiek:  tuinders vragen zich af hoe de grote hoeveelheid loof die ineens vrij komt bij het ruimen van kassen logistiek gezien te verwerken zou zijn. Komkommer-vruchten:  Is het mogelijk niet alleen de geruimde komkommerplanten te raffineren maar ook afgekeurde (2e, 3e keus) komkommervruchten? Immers, tijdens de Peelweek zijn alleen komkommerplanten geraffineerd (zie par. 4.2);  Kunnen komkommers opgeslagen en pas later verwerkt worden?  Kun je ook een vloeibare vorm, of pulp aanbieden zodat de komkommer vruchten al zijn fijn gemaakt.



Eind-rapport

Reststromen na raffinage:  Wat gebeurt er met het water wat uit de komkommer gehaald is, en wat zit er nog in aan bruikbare elementen;  Is het afvalwater geschikt om mee algen te gaan telen, en de algen weer verwerken tot een meerwaarde. Bedrijfs-economisch:  Wat is de optimale combinatie van producten die uit komkommerplanten en/of afgekeurde vruchten gehaald kan worden?  Hoe is een installatie bedrijfseconomisch interessant te maken voor individuele telers, welke samenwerkingsvormen tussen telers en/of met andere organisaties die op andere momenten in het jaar biomassastromen willen verwerken? Toepassing van bioraffinage door de glastuinbouw op afgewerkte planten zou kosten besparen, ervan uitgaande dat de opbrengsten aan eiwit opwegen tegen de verwerkingskosten, doordat:  niet meer betaald hoeft te worden voor afvoer (transport) en verwerking (compostering) van de planten;  afgewerkte planten niet meer, zoals nu het geval is, een dag in de kas blijven hangen om in te drogen alvorens afgevoerd te worden. Daarmee wordt een dag productie gewonnen per wisseling van de planten (3-4 productiedagen/jaar).

4.4

Conclusies en aanbevelingen Conclusies:  De perspectieven voor toepassing van kleinschalige bioraffinage in de komkommerteelt lijken zeer gunstig en verdienen een vervolg;  Een groot deel van het eiwit zit echter nog in de wei en zal mogelijk op toch met verhitting gewonnen moeten worden;  Door het eiwitproduct met schoon water te wassen zal het eiwitgehalte omhoog kunnen worden gebracht. De eiwitgehalten van EP2 en EP1 kunnen zo verhoogd worden tot respectievelijk 73 en 44%;  Het betreft een goed gedefinieerde, kwalitatief constante stroom van plantaardig materiaal die al aan eisen voor voedsel productie voldoet; De uitdaging zit in met name de logistiek en de eventuele tussenopslag om latere verwerking mogelijk te maken;  De perskoek kan mogelijk geschikt zijn voor ruwvoer aanvulling of bewerkt worden en geschikt gemaakt worden voor de papierindustrie of verpakkingsindustrie (bv eierdoosjes);  Het sap kan mogelijk hergebruikt worden zodat de mineralen weer ten goed komen aan de teelt.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 23 -

18 december 2014

Aanbevelingen:



Vervolgonderzoek is nodig om samen vast te stellen: ˃ Hoeveel grondstoffen er lokaal beschikbaar zijn (met jute bindmiddelen); ˃ Hoe er maximaal eiwit product gewonnen kan worden; ˃ Wat de beste inzetbaarheid is van eiwitproduct en voor het vezel product, op basis van praktijktesten; ˃ Hoe de komkommerplant (evt gehakseld) kan worden opgeslagen om later te worden verwerkt; ˃ de vele andere vragen en suggesties die er leven bij de tuinders verder kunnen worden beantwoord en uitgewerkt.  Er lopen momenteel onderzoeken om uit komkommerplanten en afgekeurde komkommers geur- en smaakstoffen te winnen, die in de levensmiddelen ingezet kunnen worden. Mogelijk dat bioraffinage en winning van dergelijke stoffen elkaar kan versterken;  Vervolgstappen zijn om te testen of ook afgekeurde komkommers nuttig door bioraffinage verwerkt kunnen worden, en welke producten daar uit te maken zijn;  Daarnaast zou samenwerking ten aanzien van bioraffinage tussen komkommertelers onderling, en/of met andere organisaties, zoals een Waterschap, nuttig kunnen zijn. Door een bioraffinage unit samen te gebruiken, ieder op andere tijdsperiodes gedurende het jaar, wordt een goed renderende business case sneller haalbaar. Zeker ook in de vervolgfase is het aan te bevelen een dergelijke alliantie verder te verkennen.



Eind-rapport

5

WATERSCHAP PERSPECTIEF [WATERNAVEL EN NATUURGRAS]

5.1

Introductie: bioraffinage van waternavel en natuurgras Voor Waterschap Aa en Maas kan kleinschalige bioraffinage bijdragen aan twee van haar hoofddoelstellingen:

 Schoon water: toepassing van bioraffinage voor lokale productie van veevoeder draagt bij aan een vermindering van de druk van nitraat en fosfaat op oppervlakte- en grondwater (KRW-doelen). Doordat de hoeveelheid nutriënten in het veevoer en daarmee in de mest verminderd wordt, zal ook sprake zijn van minder uitspoeling naar het grondwater. Maaisel verwaarding zorgt voor nutriënten-afvoer uit de waterlopen, en verlaagt daarmee de nutriënten-belasting van oppervlakte en grondwater.

 Verwaarden van grondstoffen en reststromen: het Waterschap is actief bezig om grondstoffen nuttig terug te winnen; zowel uit rioolwater als reststromen uit waterlopen zoals berm- en slootmaaisel. Dit draagt bij aan een duurzamer gebruik van grondstoffen en aan de ontwikkeling van de circulaire economie. De presentatie door Waterschap Aa en Maas (zie bijlage rapport) geeft een nader beeld van de wijze waarop het Waterschap bezig is om bovenstaande doelstellingen te realiseren en hoe men aankijkt tegen de rol van bioraffinage.

5.2

Verwerking van grote waternavel en natuurgras in de Peelweek Impressie van de Grassa! technoloog tijdens de demo-week: Verwerking van waternavel bleek een interessant traject. Om 7 uur was al iemand namens Grassa aanwezig om foto opnames te maken bij het “oogsten”. Door logistiek verwarring duurde het toch nog vrij lang voordat het product ter plaatse was. Behalve waterplanten was helaas ook duidelijk wat zand en stenen meegeleverd. De refiner platen bleken hier niet tegenop gewassen. Met het nodige geweld werd een setje refinerplaten “gepoetst”. Gelukkig hadden we een reservesetje en kon deze geïnstalleerd worden zodat we verder konden draaien. De laatste dag 12 september liep een en ander een stuk gesmeerder. De eerste partij was echter veel “te oud” en te droog. De tweede partij iets beter maar …. Tijdens de Peelweek zijn bioraffinage testen uitgevoerd naar het eiwit gehalte en de eiwit kwaliteit van 2 plantaardige stromen, door Waterschap Aa en Maas: 1. Grote Waternavel, afkomstig uit de Haverlij, in Engelen (gemeente ’s-Hertogenbosch) 2. Natuurgras, bermgras gemaaid langs diverse wegen in Diesdonk (gemeente Asten). 9 Foto door Bas van Gestel


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 25 -

18 december 2014

Een aantal analyses is uitgevoerd (zie bijlage C) en op basis van de gegevens is een massabalans opgesteld. Bevindingen Grote Waternavel:



Zand vormde een probleem voor de behandeling van waternavel. Voor het vervolgonderzoek op waternavel lijkt het nodig om deze biomassa van te voren grondig te wassen;  Waternavel heeft een zeer lage droge stof gehalte waardoor de pers moeilijk grip krijgt op de waternavel. Dit kan opgelost worden door bij de waternavel een beetje

10 Foto door Bas van Gestel

        

vezelig materiaal toe te voegen, bijv. gras; Vanwege het gebrek aan structuur vindt er niet een goede “solid”/”liquid” scheiding plaats in de pers. Dit wordt misschien ook deels opgelost door toevoeging grasvezel; Het sap van de WN is slijmerig. Hierdoor is het lastiger om EiwitProduct 1 EP1) te winnen, en is bij bioraffinage van Grote Waternavel in het vervolg wat onderzoek nodig om de problemen met de slijmvorming op te lossen; Er is in de massabalans zeer weinig perskoek. Dit komt door bovengenoemde factoren. Het is niet uit te sluiten dat een deel van de vaste stof in het sap is gekomen en in het EP1 terecht is gekomen; De hoeveelheid EP1 is zeer hoog, dit wordt verklaard door bovenstaand punt. Het eiwitgehalte van EP1 is relatief laag, dit is een verdere aanwijzing dat er ongeraffineerd bladmateriaal in het EP1 zit; Het eiwitgehalte van het ingaande materiaal is niet geanalyseerd, maar geschat aan de hand van de andere metingen, mogelijk is deze schatting aan de hoge kant (1518%) en is 10% realistischer; Na wassen van EP2 wordt een eiwitgehalte van 97% gehaald: dit is erg hoog; Bij indampen van de wei vormden zich zeer veel kristallen, mogelijk oxaalzuur. Dit dient nader onderzocht te worden; Er zat veel te veel zand in de geleverde Waternavel waardoor het winnen van EP1 werd bemoeilijkt. In de toekomst moeten waterplanten gewassen worden.

De tabel 5.1 laat zien hoeveel en welke kwaliteit eiwit uit deze planten te halen is.



Eind-rapport

Tabel 5.1 Massabalans bioraffinage van vers verwerkt Grote Waternavel Plant

Sap compositie

Waternavel Ds Eiwit per kg ds

Vezel

Sap

Wei

EP1

EP2

0,06

0,45

0,055

0,016

0,109

0,084

0,265

0,2

0,241

0,325

0,216

0,801

Per 100 kg vers:

100

1,3

98,7

57,3

36,8

4,6

Eiwit, kg

1,59

0,12

1,31

0,30

0,87

0,31

Water, kg

94

0,7

93,3

56,41

32,79


1,5

0,0111

1,4889

0,9002

0,5233

2,91

0,47

2,60

-0,31

2,62

In de bovenstaande massabalans zijn de gemeten waarden in het groen aangegeven, de geschatte waarden in het oranje. Schattingen zijn erg moeilijk te maken omdat er tijdens de proef nogal wat ‘grondstofkinderziektes’ waren: het persen ging slecht vanwege het ontbreken van structuur in de waternavel, er zat te veel zand aan de waternavel en het sap was in de eerste instantie slijmerig. Dit alles stond een goede scheiding in zowel de pers als in de decanter in de weg. De schattingen zijn zo gedaan dat de massabalans op eiwit wiskundig kloppend wordt. Dit levert wel een wat hoge waarde voor het eiwitgehalte van de waternavel op. Uit literatuur blijkt dat het eiwitgehalte van waternavel ongeveer de helft is van wat hier is geschat. De genoemde kinderziekten moeten met enig onderzoek allemaal op te lossen zijn. De uitpersbaarheid zal worden verbeterd door toevoeging van (gras)vezels. Door te spelen met de pH zou het sap beter verwerkbaar kunnen worden. Waternavel is een veelbelovende grondstof voor raffinage. Wanneer de installatie is gefinetuned op waternavel zal er uit een groene ‘afval’-stroom een zeer hoogwaardig eiwitproduct te winnen zijn. De tweede fractie eiwit heeft een eiwitgehalte van 80%, wat na wassen verhoogd wordt tot 97%. Zo’n hoog percentage is nog nooit eerder gemeten. Ook zal gekeken moeten worden naar andere interessante inhoudsstoffen in deze plant en dient gecheckt te worden of niet teveel accumulatie van zware metalen optreedt in deze waterplant.

Afbeelding 1: Kapotte refinerplaat. "steen" in waternavel. Foto door Grassa


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 27 -

18 december 2014

Bevindingen natuurgras:  Het natuurgras was erg droog: 32% ds. Dit is op de grens van wat uitpersbaar is;  het eiwitgehalte van het natuurgras was hoger dan verwacht: gelijk aan het cultuurgras van familie Aarts!  Er is water bij gesproeid. Hierdoor kon de refiner beter zijn werk doen. In de toekomst zou wei gesproeid kunnen worden om water te besparen;  De vezels uit de refiner zagen er zeer mooi uit en verspreiden een lekkere geur;  Er is, ondanks het hoge droge stofgehalte, veel eiwit van de vezel geschraapt, relatief meer dan van het cultuurgras. Eiwitgehalte NatuurGras-vezel: 9,5%, eiwitgehalte CultuurGras-vezel: 11,8%;  Er is niet gekeken naar alkaloïden in het gras. Het is interessant om te kijken of de gifstoffen van bijvoorbeeld St.Jacobskruiskruid uitgewassen kunnen worden met deze raffinage. Door een zure coagulatie toe te passen kunnen de gifstoffen uitgewassen worden zodat er een gifvrij, eetbaar eiwitproduct ontstaat. Tabel 5.2 Massabalans bioraffinage van vers verwerkt natuurgras Sap compositie

Plant Natuurgras

Vezel

Sap

Wei

EP1

Ds

0,323

0,570

0,090

0,035

0,200

Eiwit per kg ds

0,153

0,095

0,250

0,450

0,480

Per 100 kg vers:

100

48,5

51,5

34,3

17,2

Eiwit, kg

4,94

2,63

1,16

0,54

1,65

Water, kg

67,7

20,9

46,8

33,1

13,7

Suiker, kg

8,08

2,49

5,59

3,95

1,64

19,28

22,51

-2,08

-3,29

0,19

Overig (mineralen, vet, aminozuren, vezels)

Uit bovenstaande tabel valt op dat er zeer veel eiwit te winnen zou zijn uit natuurgras. Deze waarde is een berekende waarde. Er is bekend hoeveel eiwit er van de vezel af komt. Dit eiwit moet in de sapfractie terecht komen. Als een deel van het eiwit winbaar zou zijn zoals dat bij cultuurgras het geval is, blijkt dat er veel eiwit te winnen kan zijn. 11 Foto door Bas van Gestel

De hoge eiwit opbrengst is te verklaren met het hoge droge stof gehalte in de grondstof. En daar zit meteen ook het addertje onder het gras: de installatie kan zulk taai droog gras maar moeilijk verwerken waardoor de productie van eiwitconcentraat uiteindelijk niet veel hoger zal liggen dan bij cultuurgras. Er is zelfs een gevaar dat door de taaiheid te temperatuur te hoog oploopt in de refiner waardoor de winbaarheid van het eiwit terugloopt.



Eind-rapport

5.3

Reacties vanuit de sector (waterschappen) De Waterschappen kijken met grote belangstelling naar de uitkomsten van de gedane testen tijdens de demoweek: immers, bij positieve resultaten biedt bioraffinage een methode om aan beide doelstellingen bij te dragen: schoner water EN grondstoffen productie uit reststromen. Vanuit oogpunt van landschap, biodiversiteit en maatschappelijke kosten zijn ook onderstaande aspecten van belang om te waarborgen dat sprake is van een duurzame inzet van bioraffinage:

 biodiversiteit: Door de verdere intensivering en schaalvergroting ontstaan steeds grotere monocultuur van graslanden en maispercelen. Mogelijk zijn ontstaan door toepassing van bioraffinage ook kansen voor eiwitrijke vlinderbloemige/klaverachtige planten die ook nectar produceren. Dit draagt bij aan stimuleren van biodiversiteit.  landschapsdiensten. Het gaat daarbij om hoe natuurlijke processen in het landschap kunnen worden benut voor het versterken van de economie en een gezonde en mooie leefomgeving/aantrekkelijk landschap. Landschapsdiensten worden door de groenblauwe door-adering geproduceerd. Dit is het netwerk aan half-natuurlijke elementen in het landschap (sloten, beken, wegbermen, dijken, perceelsranden, tuinen). De waarde ontstaat doordat groenblauwe door-adering diensten levert, zogenaamde landschapsdiensten voor de maatschappij. De natuurlijke begroeiing in bijvoorbeeld de oever legt stikstof, fosfaat en zware metalen vast, die kunnen worden teruggewonnen door deze te oogsten en deze via bioraffinage verder te verwaarden. Ook ziet het Waterschap Aa en Maas het als een zeer positieve ontwikkeling dat dit demo-project gedragen wordt door een brede groep van belanghebbenden in de regio, en dat de mogelijke toepassing van kleinschalige bioraffinage door iedereen wordt benaderd vanuit “Denken vanuit kansen”.

5.4

Alternatieve toepassingen Het Waterschap is dan ook zelf actief aan het kijken naar manieren hoe via bioraffinage verkregen materiaal toegepast kan worden. Zo zijn de volgende toepassingen verkend tijdens de demo-week, gebruik makend van vezels afkomstig uit bioraffinage van bermmaaisel:

 Papierproductie i.s.m. MillVision BV. De vezels waren goed geschikt om papier van te maken. Op dit moment ontstaan op verschillende plekken initiatieven om vezels van reststromen te verwaarden in papier en karton. Dit is dus een interessante route.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 29 -

18 december 2014

Foto: Millvision: papier gemaakt uit vezels, gemaakt via bioraffinage uit bermgras

 Composiet materiaal door NPSP NPSP (Werkendam) heeft gemalen grasvezels waaruit een gedeelte van de eiwitten zijn onttrokken verwerkt, om ze daardoor bruikbaar te maken voor biocomposiet. De vezels zijn 3 uur gedroogd in een oven bij 80oC. Daarna zijn ze gemengd met een standaard polyester hars en geperst met een 50 tons pers. Het materiaal blijkt geschikt om te verwerken tot een biobased composietmateriaal. In een mogelijk vervolgtraject kan worden bekeken wat de mechanische eigenschappen zijn van het materiaal. Mogelijk kan dit biocomposiet gebruikt worden in lokale bermpaaltjes, bruggetjes, landschapsborden e.d., onder vermelding dat de grondstof uit het gebied zelf afkomstig is.

Foto NPSP: Bermgras vezel waar eiwit uit is onttrokken.

 Oesterzwammenteelt John Verbruggen (Erp) teelt oesterzwammen. De vezels van gras bleken goed geschikt voor het samenstellen van het substraat voor de oesterzwam.



Eind-rapport

5.5

Conclusies en aanbevelingen Conclusies: Mede op basis van de veelbelovende testresultaten van natuurgras en Grote Waternavel, zijn voor het waterschap goede perspectieven aanwezig om bioraffinage zelf te gaan gebruiken als methode om beschikbare biomassa te verwaarden, en bij te dragen aan het verder sluiten van mineralenkringlopen. Aanbevelingen: Een concrete stap zou kunnen zijn om een bioraffinage testcentrum in de regio in te richten, waar zowel eigen plantaardige restromen als stromen van anderen in het gebied getest kunnen worden in de praktijk. Deze praktijktest ervaringen en resultaten kunnen vervolgens omgezet worden naar een concreet uitvoeringsplan. Om een uitvoeringsplan vorm te geven is onder meer informatie nodig over de hoeveelheid eigen biomassa in het werkgebied, de beschikbaarheid van plantaardige restromen van derden (bijv. glastuinbouw) Het Waterschap ziet haar rol niet alleen in het verder onderzoeken hoe men de eigen biomassastromen door bioraffinage zou kunnen verwaarden, maar ook in het bevorderen van het sluiten van kringlopen door bioraffinage in haar werkgebied. Zo is het Waterschap ook bereid om mee te denken met de glastuinbouw hoe om te gaan met overtollig sap van bijvoorbeeld komkommerloofraffinage (onder meer monstername-, analyse- en lozingseisen naar oppervlaktewater, etc.).


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 31 -

18 december 2014

6

EVALUATIE DOOR DE INITIATIEF GROEP

6.1

Samenwerken Open communicatie Alle betrokkenen bij de Peelweek waren het er over eens dat bioraffinage potentie heeft om bij te dragen aan een duurzame ontwikkeling van De Peel en omliggende regio’s, goed voor de agrarische economie, mens, milieu en natuur. Ook werd de werkwijze tijdens de Peelweek van een open, constructieve sfeer aan de hand van een concrete techniek verkennen welke mogelijkheden er zijn erg positief gewaardeerd. Vooraf ingenomen standpunten werden doorbroken. Een standpunt van een agrariër dat alles (organische materialen) terug moet in de bodem werd losgelaten evenals het standpunt van verschillende agrariërs en adviseurs dat de oplossing in mestverwerking moet worden gezocht. De combinatie van enthousiasme en professionaliteit van de initiatiefgroep Demonstratie Bioraffinage De Peel*) straalde de hele week uit op de deelnemers. Bovendien sprak de samenwerking tussen bedrijfsleven, overheden en kennisinstituut in de organisatie van deze demonstratieweek erg aan. Er zijn veel gedachten en inspiraties met elkaar en de omgeving uitgewisseld. Onderwijs Vanuit het onderwijs zijn leerling/student bezoeken geweest van:

 Basisschool Antonius (Asten);  Citaverde (MBO, Helmond);  Avans Hogeschool (HBO, Breda). Het betrekken van jongeren is van groot belang, om hen te laten zien (en proeven in dit geval) hoe op een meer duurzame wijze beschikbare grondstoffen kunnen worden gebruikt. Een demo project kan daarbij een bron van inspiratie vormen. Voor basisschool St Antonius was het bakken en eten van eiwit burgers gemaakt van komkommerblad-eiwit en gehakt een groot succes. “In welke supermarkt kunnen we deze “gras-burgers” kopen”, wilden diverse leerlingen weten. Het “geheime” recept staat in bijlage E. Een leerkracht van het Citaverde college heeft op basis van het bezoek een mooie presentatie gemaakt over de werking van Grassa! bioraffinage unit, die verder in het onderwijsprogramma gebruikt gaat worden. Studenten “bioraffinage” aan Avans Hogeschool waren vooral ook geïnteresseerd in de technische aspecten van een bioraffinage unit.



Eind-rapport



Som der delen Je kunt met biomassa energie opwekken, maar eigenlijk bevat plantaardig materiaal – óók als het afval is – nog heel veel nuttige elementen. Zonde om meteen te vergisten of te verbranden dus. Bij bioraffinage wordt plantaardig materiaal gesplitst in zoveel mogelijk waardevolle componenten. Gras blijkt dan nog vezels, eiwitproducten, fosfaat, biogas en suikers op te leveren. Een veelbelovend verdienmodel: al die bijproducten bij elkaar zijn meer waard dan het gras dat erin gaat plus de kosten van verwerking. Varkens en kippen gaan gras eten Extra mooi: het kan op de boerderij, dichtbij de bron. Op het erf van de familie Aarts in Heusden draaide een mobiele proefinstallatie op volle toeren en kon iedereen zien hoe de raffinage in zijn werk gaat. Via een lopende band gaan plukken gras de unit in. Daar wordt het materiaal eerst gekneusd om de cellen open te maken. Vervolgens wordt de boel uitgeperst om sap van vezels te scheiden. De vezels kunnen nog prima dienen als koeienvoer. Uit het sap wordt vervolgens eiwit en fosfaat gewonnen. En dan krijgt gras ineens onverwachte toepassingen. Koeien kunnen dankzij de bacteriën in hun pens eiwitten uit gras gebruiken die voor andere dieren als kippen en varkens (en mensen) niet beschikbaar zijn. Door raffinage kunnen deze eiwitten wél vrijgemaakt worden en verwerkt in ander veevoer. Varkens en kippen gaan dus straks misschien wel gras eten. Grasraffinage maakt dat koeien efficiënter gevoerd kunnen worden. Kostenpost wordt verdienmodel Bioraffinage kan ons helpen om efficiënter met grondstoffen om te gaan. En dat is een grote pre in een wereld waar de welvaart stijgt, grondstoffen en energie schaarser worden en het klimaat verandert. Door bioraffinage hoeven we straks mogelijk minder soja uit Brazilië te halen en minder (kunst)mest te gebruiken. Goed voor mens en milieu! Bovendien: bioraffinage kan bijdragen aan een duurzame, lokale economie. Want ook, of juist, materiaal dat nu de afvalbak in gaat, is geschikt om te raffineren. Naast gras is er tijdens de demonstatieweek ook succesvol geëxperimenteerd met komkommerplanten (afval uit de glastuinbouw), natuurgras (afval uit het natuurbeheer) en waternavel (onkruid in de Brabantse watergangen). Waar nu betaald wordt voor de verwerking ervan, kan biomassa straks mogelijk geld opleveren. Bioraffinage, kortom, is interessant voor veel verschillende partijen en brengt sectoren bij elkaar.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 33 -

18 december 2014

6.2

Collage van quotes van deelnemers De volgende quotes van deelnemers aan de Peelweek geven een goed beeld van de potentie en visies vanuit verschillende perspectieven van een duurzame toepassing van bioraffinage in de regio: Tineke Klitsie, Provinciale Staten D66: “Ik vind de samenhang mooi. En dat het juist kleinschalig begint. We moeten rekening houden met kinderziektes, maar verder is dit echt innovatief en toekomstrijk. Als D66 vinden we wel dat gezondheid en leefbaarheid voorop moeten staan. Veiligheid mag nooit ter discussie staan.” Yves de Boer, gebiedsgedeputeerde voor De Peel: “Bioraffinage in deze vorm vind ik een mooi voorbeeld van hoe technische innovatie kan bijdragen aan het verduurzamen van de landbouw in Brabant. Wat mij vooral erg aanspreekt, is dat deze techniek de potentie heeft om zijn weg te vinden naar individuele boeren. Innovatie in de agrofoodsector is ook een zaak voor het midden- en kleinbedrijf.” Herman van Ham, bestuurder ZLTO: “Bioraffinage past goed bij onze zoektocht naar een duurzame agrosector. Je gaat niet zomaar goed voedsel raffineren, maar van afval nuttige, herbruikbare stoffen maken biedt perspectieven. Het mooie vind ik dat dit op kleine schaal, op het bedrijf plaatsvindt. Het biedt nieuwe mogelijkheden en een goed alternatief voor schaalvergroting.” Johan Sanders, voormalig hoogleraar bioraffinage van Wageningen UR: "We gaan nu heel inefficiënt om met onze fossiele brandstoffen en biomassa. Bioraffinage kan ons helpen om hier veel efficiënter mee om te gaan”. Ton Cornelissen, coördinator Agricultural Affairs provincie: “Hier kun je als ondernemer zelf mee aan de slag, dat vind ik positief. Maar de problemen die we met bioraffinage proberen op te lossen, hebben natuurlijk een mondiale oorzaak. De grootschalige soja-import: dat heeft te maken met heel andere knoppen dan waar hier aan wordt gedraaid. Maar bioraffinage laat wel zien dat je iets kunt doen.” Richard van de Heuvel (varkenshouder): “Een geraffineerd proces waarin bijzonder veel mogelijkheden liggen voor de toekomst!” Voor de veehouderij een mogelijkheid om in de regio uit (rest)stromen volwaardige nutriënten te winnen die geschikt gemaakt worden voor in de dierenvoeders. “Dat is pas Duurzaam Ondernemen!” Ad Kemps, Commercieel directeur Coppens Diervoeding: “Door reststromen zoals gras te gaan raffineren krijgen een meerwaarde in voeding en minder afval. Door dit op grote schaal toe te passen hoeven we als mengvoerindustrie minder eiwitten in te voeren bij bijdraagt aan duurzaam ondernemen.” Jolanda Aarts, melkveehouder: “We denken aan de toekomst van ons bedrijf, ook voor onze kinderen. Wij doen mee aan de derogatie, wat wil zeggen dat we meer mest uit mogen rijden mits we over 80% grasland beschikken. We willen een nieuwe stal bouwen en zoeken daarnaast naar



Eind-rapport

mogelijkheden om onze grond beter benutten.” Martijn Wagener, Grassa!: “De meerwaarde is dat de som van de producten meer waard is dan het ingangsmateriaal. Nu is dat 3 tot 4 keer meer, het potentieel is ruim 10 keer meer”. Mark Kerkhoff (waterschap Aa en Maas) en Jos de Kleijne (ZLTO): “Met kleinschalige bioraffinage kan een belangrijke bijdrage worden geleverd aan de productie van eiwitten van eigen grond en vanuit natuurgras langs slootkanten. Dat draagt bij aan het sluiten van kringlopen. Economische benutting daarvan in breder verband heeft alleen kans van slagen als op regionale schaal wordt ingezet op samenwerking. Voor het vervolg is het belangrijk dat belanghebbenden een coalitie vormen om tot noodzakelijke investeringen en maatregelen te komen. Door nadrukkelijk te kijken naar de win-win situatie van beide partijen, kunnen de toekomstige doelen van de KRW op een zo efficiënte en effectieve manier gehaald gaan worden”. Wim van Doorn (senior adviseur schone technologie en BBE bij RHDHV): “Kleinschalige bioraffinage draagt bij aan het sluiten van kringlopen, nieuwe (eiwit) producten, vermindering van milieubelasting én nieuwe werkgelegenheid. De kennis en ervaring die we in eigen land opbouwen biedt tevens nieuwe kansen voor de “BV Nederland” in andere delen van de wereld, op gebied van duurzame gebiedsontwikkeling, watermanagement, food en feed.” Bioraffinage kan het best door een combinatie van organisaties samen worden opgepakt. Er bleek een duidelijke wil tot samenwerking, die na de demonstratieweek samen met geïnteresseerden zal worden omgezet naar een concrete demonstratiebioraffinage-unit in de regio.

6.3

Vervolgstappen voor implementatie De initiatiefgroep ziet de volgende vervolgstappen naar implementatie: Samenwerken tussen wetenschap en praktijk De initiatiefgroep had een zeer diverse samenstelling van betrokken mensen uit de agrarische praktijk, (semi-)overheid, en kennisinstituten. Dit bleek erg waardevol te zijn. Om duurzame bioraffinage in de regio verder vorm te geven, zou de voortzetting van een dergelijke groep kunnen bijdragen aan de totstandkoming. De initiatiefgroep zou een rol als initiator, kennis- en informatiepunt, en centrum voor (nieuwe) samenwerkingsverbanden kunnen gaan vormen in De Peel regio, mogelijk georganiseerd on het Peelnetwerk. Regionaal test/pilot-productie centrum Mogelijk zou een test centrum bioraffinage een tussen stap kunnen zijn om geïnteresseerden te laten testen bij een installatie in de regio welke producten mogelijk zijn. Lokale ondernemers en andere organisaties die willen onderzoeken welke mogelijkheden er zijn om vanuit een plantaardige reststroom nieuwe grondstoffen te maken, zouden dat in de regio kunnen doen.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 35 -

18 december 2014

Bij keuze van een geschikte locatie, zouden daarbij ook aspecten als biodiversiteit en landschapbeheer geïntegreerd kunnen worden. Diverse organisaties, waaronder RHDHV en Waterschap Aa en Maas hebben een suggestie in deze richting gedaan. Implementatie van de bioraffinage installaties: grootschalige demonstratie De vervolgstappen zijn erg afhankelijk van welke mate van ondernemersbereidheid bestaat voor dit initiatief: indien er een ondernemer of groep agrarische ondernemers opstaat die de bioraffinage unit wil gaan toepassen vanuit een eigen bedrijfseconomisch perspectief, is er waarschijnlijk weinig meer nodig door andere partijen. Het kan ook zijn dat er voldoende belangstelling is, maar dat alle partijen afzonderlijk te klein zijn/financieel draagkrachtig om dit initiatief te kunnen gaan uitvoeren. In dat geval kan een vervolg project nodig zijn om een organisatievorm op te zetten waarmee het wel mogelijk wordt. Daarbij zou samenwerking met de regio Venlo kunnen plaatsvinden in een OP-ZUID project of in een nog groter verband bijvoorbeeld met Duitsland (INTERREG project). Ook kan gedacht worden aan verdere ontwikkeling van bekendheid en draagvlak voor het concept door (school/beroepsonderwijs) educatie, aansluiting op aanwezige onderwijs en innovatie structuren in de regio, voorbeeld-project, etc. Daarnaast is bioraffinage geen uitontwikkelde techniek. Met kennisontwikkeling, onderzoek, pilotstudies en doorontwikkeling kan de techniek verder worden verbeterd waarbij zowel de te verwerken grondstoffen als de te verkrijgen producten qua aantal, toepassingsmogelijkheden en economische waarde voorlopig grote kansen bieden.

6.4

Onderzoeksaspecten voor verwaarding plantaardige reststromen Tijdens de demonstratieweek in De Peel is er voor GRASSA! veel nieuwe waardevolle ervaring opgedaan met nieuwe groene grondstoffen. Veel bevindingen zijn zo interessant dat verder onderzoek naar deze grondstoffen en methoden noodzakelijk is. Een aantal mogelijkheden voor toepassing als veevoeder is inmiddels goed onderzocht, nieuwe mogelijkheden dienen zich aan. Daarbij mag ook niet uit het oog worden verloren dat nog hoogwaardiger toepassing van bioraffinage-producten als grondstof voor menselijk voedsel ook tot de mogelijkheden behoort. De grootste kansen liggen daar in eerste instantie voor verwerking van plantaardige reststromen uit de glastuinbouw, daar deze al onder gecontroleerde omstandigheden voor menselijke consumptie zijn geproduceerd. Cultuurgras Het eiwitgehalte van het gras van familie Aarts was relatief laag. Bij elke procent dat het eiwitgehalte van de grondstof stijgt, wordt raffinage een stuk interessanter. De vraag is nu hoe het eiwitgehalte in dit gras verhoogd kan worden als raffinage deel wordt van de bedrijfsvoering. Er zou gekeken kunnen worden naar bemesting, maairegime, soort gras etc. Waternavel Er is slechts één dag ervaring opgedaan met de raffinage van Grote Waternavel. De resultaten van het experiment met deze plant zijn veelbelovend. Er zou verder onderzoek moeten worden gedaan naar de praktische uitvoering van de raffinage, de opwerking van het sap, de voederwaarde van de producten, interessante stoffen in de plant en de oogst van de waternavel. Daarnaast zijn er ook andere invasieve



Eind-rapport

waterplanten in Nederland aanwezig, die onderzocht kunnen worden op hun verwaardings-potentieel. Komkommerloof Ook komkommerloof is een nieuw gewas dat er veelbelovend uitziet. Na een dag experimenteren is al gebleken dat de eerste fractie eiwit zonder hitte- of zuurcoagulatie te winnen is. Ook de tweede fractie eiwit lijkt van een hoge kwaliteit te zijn. Het lijkt erop dat deze eiwitconcentraten zo te winnen zijn dat de geurstof in het sap behouden blijft. Deze geurstof kan met een verdere raffinagestap worden gewonnen. Verder onderzoek naar het raffineren, de opwerking van het sap en de voederwaarde van de producten is aan te raden. Omdat het komkommerloof in kassen wordt gekweekt zou het niet zo moeilijk zijn om de eiwitproducten direct in te zetten in voedsel. Het eerste eiwitproduct ruikt zeer aangenaam naar komkommer, het tweede eiwitproduct zou bijvoorbeeld kunnen worden verwerkt in vleesvervangers of andere eiwitrijke etenswaren. Natuurgras Hoewel het natuurgras erg droog was, is het toch gelukt om er iets uit te persen. Dit is gedaan door bijmenging van veel water voordat het gras de refiner in gaat. Uit de analyses bleek dat er meer eiwit was verwijderd uit de vezel dan bij cultuurgras. Bij natuurgras is het interessant om zoveel mogelijk eiwit uit de vezel te halen omdat de vezel waarschijnlijk niet ingezet kan worden als ruwvoer vanwege eventuele natuurlijke gifstoffen daarin. Vanwege het hoge ds-gehalte was het gras taai waardoor de temperatuur bij de raffinage teveel steeg. Verder onderzoek zou zich moeten richten op de opwerking van het sap. Zijn er nog twee eiwitproducten te winnen? Hoe kan de temperatuurstijging bij de refiner binnen de perken worden gehouden? Kan de wei gerecycled worden voor het bevochtigen van het ingaande gras? Het gras was waarschijnlijk te droog voor een goede scheiding van de gewenste producten. Ook zat er teveel zand aan het gras. Verder onderzoek zou zich kunnen richten op de oogst logistiek en het oogsten zelf. Kan er vaker geoogst worden? Kan het gras hoger afgesneden worden? Kan de tijd tussen maaien en raffinage verkort worden? Het is bekend dat er tussen natuurgras giftige planten staan zoals St. Jacobskruiskruid. De gifstoffen hierin zijn alkaloïden die met een zure coagulatie waarschijnlijk voldoende uit te wassen zijn uit het eiwitconcentraat. Hiermee moeten meer tests worden gedaan. Een maaisel natuurgras met veel St. Jacobskruiskruid en gras zou geraffineerd moeten worden, en er zou moeten worden gekwantificeerd in hoeverre de gifstoffen eruit te wassen zijn. Lukt dit, dan zullen vervolgens voerproeven moeten worden gedaan met het eiwitconcentraat. De vezel is waarschijnlijk niet zo makkelijk te ontgiften. Het ligt dan voor de hand te zoeken naar non-food/feed toepassingen voor deze vezels.


BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm - 37 -

18 december 2014

Andere gewassen Omdat komkommerloof uit kassen interessant lijkt te zijn, zou er ook moeten worden gekeken naar ander blad ‘afval’ uit kassen. Alles uit kassen wordt onder zulke omstandigheden gekweekt dat het kwalitatief geschikt is voor de verwerking in voedsel. Optimalisatie eiwit afscheiding Het eiwitconcentraat uit natuurgras is afgescheiden (gecoaguleerd) met behulp van natuurlijke verzuring. Uit de analyses bleek dat de wei die zo ontstaat zeer laag is in stikstof wat zou kunnen betekenen dat het rendement op eiwit hoger is dan bij hitte- of zuurcoagulatie. Aan de andere kant was het stikstofgehalte in de wei van de andere producten te hoog. Dit zou kunnen komen door de decanterinstellingen of een onvolledige coagulatie. Waarschijnlijk was er tijdens de demonstratie niet genoeg tijd genomen om de coagulatie degelijk uit te voeren waardoor er een te hoog eiwitgehalte in de wei werd gemeten. Er zou onderzocht moeten worden wat het verschil in eiwitvangst is tussen natuurlijke coagulatie en hitte- en zuur coagulatie. Het nadeel van de natuurlijke coagulatie is dat er nog slechts een fractie eiwit te winnen is. Na kwantificering van het coagulatierendement zal er een nieuwe massabalans in een businesscase moeten worden verwerkt om te kijken welke methode et interessantst is. Het eiwitconcentraat van de natuurlijke coagulatie zal moeten worden getest op voederwaarde, opname en samenstelling.



Eind-rapport

Bijlage A Samenstelling Initiatiefgroep Demonstratie Bioraffinage De Peel



Ton en Jolanda

Aarts

Melkveehouder

Heusden gemeente Asten

Richard

van den

Heuvel

varkenshouder (fokzeugen)


Jos

de

Kleijne

ZLTO (Melkveehouder)

Landhorst

Ad

Kemps

Coppens Diervoeding

Helmond

Martijn

Wagener

Grassa

Eersel/Giekerk

Berna

Kousemaker

Peelnetwerk (PNB)

Helmond

Doorn

RHDHV

Nijmegen

Ton

Vermeer

Provincie Noord Brabant

s-Hertogenbosch

Mark

Kerkhoff

Waterschap Aa en Maas

s-Hertogenbosch

Marlies

Kampschreur


s-Hertogenbosch

Johan

Janssen


s-Hertogenbosch

Gerard

Aarts

Tuinder (Komkommers)


Johan

Sanders

WUR-FBR

Wageningen

Wim

van



Bijlage B Overzicht analyses





Cultuurgras 8 en 9 september 2014 2014-1192

2014-1193

ingaand gras 8/9 vezels cultuurgras 8/9

2014-1194

2014-1195

2014-1196

2014-1197

2014-1198

sap 8/9

wei 9/9

gras 9/9

sap 9/9

vezels cultuurgras 9/9

DSVD ruw eiwit

% g/kg ds

14,1

35,3

5,8

3,7

16,6

4,8

36,2

150

118

213

41

160

207

110

ruw vet Berntrop

g/kg ds

44

36

35

54

35

35

ruwe celstof

g/kg ds

227

356

26

41

32

360

ruw as

g/kg ds

111,0

70,0

180

231

170

66,0

suiker

g/kg ds

140

56

315

449

361

56

fosfor

g/kg ds

10,30

12,80

10,80

alanine

g/100g re

arginine

g/100g re

cystine

g/100g re

glutamine

g/100g re

glycine

g/100g re

histidine

g/100g re

isoleucine

g/100g re

leucine

g/100g re

lysine

g/100g re

methionine

g/100g re

phenylalanine

g/100g re

proline

g/100g re

serine

g/100g re

threonine

g/100g re

thryptofaan

g/100g re

tyrosine

g/100g re

valine

g/100g re

120,0

gras vrs jaargem.

grasbrok RE<140

grasbrok RE<140

VEM

/kg ds

1004

777

744

748

779

VEVI

1069

762

753

757

763

DVE

/kg ds g/kg ds

79

63

97

99

61

OEB

g/kg ds

12

-21

19

11

-25

EW

/kg ds

0,87

0,91

Formule

grasbrok RE<140 grasbrok RE<140

gras vrs jaargem.

gras vrs jaargem.

gras vrs jaargem.

gras vrs jaargem.

VEM

/kg ds

1018

930

936

1021

VEVI

1076

998

1004

1079

DVE

/kg ds g/kg ds

67

97

100

65

OEB

g/kg ds

-1

50

40

-7

Formule

onder detectiegrens niet geanalyseerd inschatting



Komkommerplant 10 september 2014 2014-1199

2014-1200

2014-1201

2014-1202

2014-1203

2014-1204

gehakselde komkommerbladen

perskoek kk loof

wei kk loof 10/9

wei kk loof 11/9

EP 2 van komkommer

wei kk waar P uit verwijderd is

DSVD ruw eiwit

% g/kg ds

43,4

39,3

19,8

2,7

13,5

2,80

129

122

64

470

600

423

ruw vet Berntrop

g/kg ds

35

20

ruwe celstof

g/kg ds

306

337

8

56

11

54

ruw as

g/kg ds

261

214

66

437

99,0

482

suiker

g/kg ds

5

5

20

158

50

fosfor

g/kg ds

7,40

6,00

0,60

4,20

20

alanine

g/100g re

volgt

arginine

g/100g re

volgt

cystine

g/100g re

volgt

glutamine

g/100g re

volgt

glycine

g/100g re

volgt

histidine

g/100g re

volgt

isoleucine

g/100g re

volgt

leucine

g/100g re

volgt

lysine

g/100g re

volgt

methionine

g/100g re

volgt

phenylalanine

g/100g re

volgt

proline

g/100g re

volgt

serine

g/100g re

volgt

threonine

g/100g re

volgt

thryptofaan

g/100g re

volgt

tyrosine

g/100g re

volgt

valine

g/100g re

Formule

72 0,30

volgt Komkommer

Komkommer

Komkommer

VEM

/kg ds

677

721

900

VEVI

/kg ds g/kg ds

679

725

903

DVE

77

81

296

OEB

g/kg ds

-25

-33

170

EW

/kg ds

Formule VEM

/kg ds

VEVI DVE

/kg ds g/kg ds

OEB

g/kg ds


2014-1214

2014-1215

2014-1216

2014-1217

komkommerloofsap 10/9

komkommersap 10/9

eiwitproduct 1 komkommer 10/9

komkommer gehakseld 10/9

DSVD ruw eiwit

% g/kg ds

4,4

4,1

14,8

13,4

460

471

373

230

ruw vet Berntrop

g/kg ds

20

20

20

ruwe celstof

g/kg ds

34

37

90

225

ruw as

g/kg ds

350

384

187

290,0

suiker

g/kg ds

46

49

14

50

fosfor

g/kg ds

5,70

6,40

11,30

20

alanine

g/100g re

volgt

arginine

g/100g re

volgt

cystine

g/100g re

volgt

glutamine

g/100g re

volgt

glycine

g/100g re

volgt

histidine

g/100g re

volgt

isoleucine

g/100g re

volgt

leucine

g/100g re

volgt

lysine

g/100g re

volgt

methionine

g/100g re

volgt

phenylalanine

g/100g re

volgt

proline

g/100g re

volgt

serine

g/100g re

volgt

threonine

g/100g re

volgt

thryptofaan

g/100g re

volgt

tyrosine

g/100g re

volgt

valine

g/100g re

volgt

Formule

Komkommer

Komkommer

Komkommer

Komkommer

VEM

/kg ds

621

579

806

657

VEVI

610

562

818

654

DVE

/kg ds g/kg ds

204

203

190

117

OEB

g/kg ds

135

144

78

23

EW

/kg ds

Formule VEM

/kg ds

VEVI DVE

/kg ds g/kg ds

OEB

g/kg ds




Grote Waternavel 11 september 2014 2014-1205

2014-1206

2014-1207

2014-1208

waternavel

sap waternavel

wei waternavel

EP2 waternavel

5,5

1,60

8,4

10,9

241

325

801

216

6,0

2014-1209

DSVD ruw eiwit

% g/kg ds

ruw vet Berntrop

g/kg ds

35

ruwe celstof

g/kg ds

28

94

106

ruw as

g/kg ds

413

475

382

suiker

g/kg ds

37

125

50

g/kg ds

6,20

9,70

7,10

fosfor alanine

g/100g re

arginine

g/100g re

cystine

g/100g re

glutamine

g/100g re

glycine

g/100g re

histidine

g/100g re

isoleucine

g/100g re

leucine

g/100g re

lysine

g/100g re

methionine

g/100g re

phenylalanine

g/100g re

proline

g/100g re

serine

g/100g re

threonine

g/100g re

thryptofaan

g/100g re

tyrosine

g/100g re

valine

g/100g re

9,9

35 272,0

grasbrok RE<140

grasbrok RE<140

VEM

/kg ds

543

551

VEVI

539

541

DVE

/kg ds g/kg ds

63

61

OEB

g/kg ds

81

61

EW

/kg ds

0,51

0,51

Formule

gras vrs jaargem.

gras vrs jaargem.

VEM

/kg ds

690

710

VEVI

732

748

DVE

/kg ds g/kg ds

62

60

OEB

g/kg ds

116

92

Formule

2014-1210

EP 1 waternavel EP waternavel 11/9




Natuurgras 12 september 2012 2014-1211

2014-1212

natuurgras 12/9

vezel natuurgras 12/9

32,3

57,0

153

95

DSVD ruw eiwit

% g/kg ds

ruw vet Berntrop

g/kg ds

ruwe celstof

g/kg ds

ruw as

g/kg ds

suiker

g/kg ds

13

11

fosfor

g/kg ds

2,80

1,20

alanine

g/100g re

arginine

g/100g re

cystine

g/100g re

glutamine

g/100g re

glycine

g/100g re

histidine

g/100g re

isoleucine

g/100g re

leucine

g/100g re

lysine

g/100g re

methionine

g/100g re

phenylalanine

g/100g re

proline

g/100g re

serine

g/100g re

threonine

g/100g re

thryptofaan

g/100g re

tyrosine

g/100g re

valine

g/100g re

35 250

256 279

grasbrok RE<140

Formule VEM

/kg ds

599

VEVI

585

DVE

/kg ds g/kg ds

OEB

g/kg ds

-11

EW

/kg ds

33

gras vrs jaargem.

Formule VEM

/kg ds

810

VEVI

/kg ds g/kg ds

859

DVE OEB

g/kg ds

3

37




Bijlage C Fosfaatverwijdering en ammoniakreductie bij grasraffinage door Grassa!



Fosfaatreductie bij GRASSA! Uit de sapstroom die vrijkomt bij het bioraffinage proces, wordt fosfaat verwijderd door de pH te verhogen van 7 (fosfaat in oplossing) naar pH = 9. Hierdoor zal Ca(OH)2 neerslaan volgens de reactie: Ca2+(aq)+PO42- (aq) -> CaPO4(s) Deze neerslagreactie verloopt vrijwel compleet. Het neergeslagen fosfaatconcentraat wordt met een centrifuge van de vloeistof gescheiden. Omdat de oorspronkelijke PO42- oplosbaar is in water, zal alle fosfaat zich in de waterfase bevinden. Na persen bevindt ongeveer 2/3 van het aanwezige water in gras in de sapfractie, dus ook 2/3 van de te winnen fosfaat. Een redelijke schatting is dus dat 60% van het fosfaat uit gras te concentreren is in de vorm van CaPO4. Dit is geen struviet. Struviet is de magnesium-gebonden variant. De calcium-gebonden versie van fosfaat is makkelijker beschikbaar voor planten wanneer het wordt ingezet als mest. Het gevolg is dat de koe een fosfaat-arm dieet krijgt, waardoor er in de mest ook minder fosfaat zal zitten. Doordat er minder fosfaat per kilo mest is, kan er meer bemest worden zodat er beter gebruik van de stikstof in de mest gemaakt kan worden. De mest is beter uitgebalanceerd. Samenvattend: door toepassing van bioraffinage en het voeren van uit bioraffinage afkomstig voer wordt op 3 manieren de hoeveelheid fosfaat die op het land wordt gebracht verminderd en/of kan fosfaat beter gedoseerd worden:  Fosfaat verwijderen uit de sap-fractie tijdens het raffinage proces;  Eiwit rijk voer gemaakt via bioraffinage bevat minder fosfaat;  De mest zal minder fosfaat bevatten, en daardoor minder fosfaat op het land, danwel betere mogelijkheid tot gericht fosfaat bemesten. Ammoniakreductie bij GRASSA!

De inzet van GRASSA!-technologie leidt bij de melkveehouder tot een reductie van NH3. Raffinage heeft invloed op de volgende factoren:  verlaging van de OEB in het rantsoen (Onbestendig Eiwit Balans);  verlaging van het aandeel snijmaïs in het rantsoen. De relatie is in de volgende formule voorgesteld: Z=1,3199+0,3752M+1,3159(OEB/1000)-0,4929(OEB/1000)2 Hierin is: Z=kg NH3/dier/190 dagen OEB=onbestendig eiwit balans (g/totaal aanwezig dier/dag) M=aandeel snijmaïs (dssnijmaïs/dskuil+snijmaïs) De gemiddelde uitstoot NH3 in een stal is 35,6 g/dag, in de weide is dat 31 g/dag. De OEB zit tussen 0 en 1000, de daarbijbehorende NH3-uitstoot zit dan tussen de 23,7 en 52,6 g/dag: 23,7


Door een stikstof arm dieet aan te bieden, zal het stikstofverlies in de dierlijke mest dalen van 10% naar 2%, in lijn met het verlies bij kunstmest. NH3-uitstoot uit mest van 10% naar 2% (2) Bij toepassing van GRASSA! leidt dit tot:  minder uitgereden stikstof in mest;  10% betere ontsluiting (=betere eiwitbenutting en minder N in mest);  meer N uit kunstmest waardoor minder NH3 verlies uit uitgereden mest;  OEB in rantsoen beter te sturen, dus lager OEB in rantsoen;  Verlaging maisaandeel in rantsoen. Bij 0% raffinage gaat er 1520 kg stikstof terug naar het land in mest, bij 100% raffinage daalt dit tot 1200 kg, waardoor er een lagere NH3 uitstoot wordt bereikt. NH3 uitstoot uit mest nu 80% van normaal

(3)

Uitgaande van een gemiddelde uitstoot van 36 g/dag is er nu een uitstoot van 24 g/dag te realiseren: een reductie van 33%.



Bijlage D Eiwitrendement bij grasraffinage door Grassa!



Rendementsverhoging op eiwit bij inzet van GRASSA! Bij een opbrengst van 10.000 kg gras (droge stof) per hectare per jaar wordt er 2000 kilo eiwit geproduceerd. De koe zet dit om met een rendement van ongeveer 20% tot melk. Zo wordt er 400 kg melkeiwit verkregen. De rest van de stikstof verlaat de koe weer via de mest. Het totale eiwitrendement is 20%.

Als de raffinage van GRASSA! wordt ingezet verhoogt het rendement op eiwit per hectare. Door de betere ontsluiting heeft de koe een hoger rendement op het ingenomen eiwit. Deze verhoogt van 20% naar ongeveer 30%. Doordat de rest van het eiwit beschikbaar komt voor eenmagigen zoals vleeskuikens, kan dit eiwit met een hoger rendement worden ingezet: 45%. De totale opbrengst eetbare eiwitten per hectare verdubbelt naar 800 kg/ha per jaar, dat is een rendement van 40%.



Bijlage E Veevoeder testen



Grassa!silage Door de Dairy Campus is in 2014 onderzoek uitgevoerd naar de voedingskwaliteit van Grassa!silage (publikatie verwacht eind 2014). Deze kan als volgt kort worden samengevat:

De proef bestaat uit vier onderdelen, uitgevoerd in de periode 2012-2013. Er is geëxperimenteerd met:  verse perskoek (grasvezel): opname en melkproductie bij melkkoeien;  eiwitconcentraat bij klaveren;  zoeken naar de beste methode om een grasvezel-silage te maken;  voerproeven met melkkoeien: opname van grasvezel silage (GRASSA!-silage) en de bijbehorende melkproductie. De resultaten laten zien dat: Verse grasvezel gevoerd aan melkvee:  de opname van de verse grasvezel was te laag  de melkgift was hierdoor lager  dit is te wijten aan de houdbaarheid en smakelijkheid van de verse grasvezel  er is besloten tot een tweede experiment. Eiwitconcentraat bij kalveren. Er werd ongedroogd graseiwit concentraat gevoerd aan kalveren:  de opname was zeer goed;  de groei was gelijk aan die van de controlegroep. Als voorbereiding voor de prestatie van GRASSA!-silage bij melkkoeien is er eerst gezocht naar een toevoegmiddel dat helpt de kuil smakelijker te maken zodat de opname ervan goed is. Smulsiroop bleek het beste resultaat te geven (40 g/kilo). In de voerproven zijn er twee groepen van tien melkkoeien gedurende vijf weken gevolgd: een controle groep en een groep voor wie er 4 kg ds silage in het rantsoen is vervangen door 4 kg ds GRASSA!-silage. Er is naar de volgende punten gekeken:  voeropname;  melkproductie (kwalitatief en kwantitatief);  droge stof mest Op alle punten kon er geen verschil tussen beide groepen worden gemeten: de voeropname, melkproductie en melkkwaliteit waren gelijk. Alleen het droge stof gehalte van de mest bij de GRASSA!-silage- gevoerde koeien was iets hoger (7%).



Eiwitconcentraat In 2012 zijn bij Schothorst Feed Research in opdracht van Beuker (nu DuynieBeuker) uitgevoerd zowel bij biggen als bij vleeskuikens. Deze rapporten zijn niet openbaar. Bij biggen is aardappel eiwit vergeleken met gras eiwit-concentraat. Er is gekeken naar:  gemiddelde groei;  voederconversie;  voeder opname;  substantie faeces. Gedurende 28 dagen zijn er in totaal 120 biggen verdeeld over twee groepen gevolgd. Er is 3,7% aardappel eiwit aan het ene rantsoen toegevoegd en 7% graseiwit aan het andere. Op eiwitbasis zijn dit gelijke toevoegingen. Het graseiwit was gedroogd. Omdat het Lysine gehalte in het graseiwit lager was dan in aardappeleiwit, is er bij het graseiwit-rantsoen Lysine toegevoegd. Op alle punten behalve de faeces bleek het gras eiwit een gelijkwaardige vervanger te zijn voor aardappeleiwit in deze proef. Bij sommige biggen is er diarree vastgesteld bij het voeren van gras eiwit. Er waren enkele aandachtspunten:  graseiwit had een hoog mineralengehalte;  graseiwit had een hoog niet-aminozuur N-gehalte;  was leek moeilijk verteerbaar in graseiwit;  NSP (non-starch polysaccharides) een mogelijke veroorzaker van diarree;  Laag Lys-gehalte waarschijnlijk door Maillard-reacties met suikers tijdens drogen. De meeste van de aandachtspunten zijn opgelost door het gras eiwit te wassen met water. Het drogen van het eiwit verlaagt de GPV (Gross Protein Value) zeer sterk (halvering). Grassa!: Nieuw onderzoek is wenselijk. Met een gewassen en niet-gedroogd gras eiwit concentraat zullen er betere resultaten worden bereikt. In 2011 is bij vleeskuikens de verteerbaarheid van GRASSA!-eiwit vergeleken met dat van soja-schroot. Een groep van 270 kuikens is verdeeld in drie groepen, gevoerd met:  100% basis dieet;  80% basis dieet + 20% sojaschroot;  80% basis dieet + 20% GRASSA!-eiwitconcentraat. De duur van de proef was 14 dagen. De volgende punten werden gemeten:  gewicht;  voedsel opname;  FCG (Feed Conversion Ratio);  Sterftecijfers. De volgende conclusies werden uit de verzamelde data getrokken:  de verteerbaarheid van proteïne, vet en koolhydraten was lager bij graseiwit dan bij soja eiwit;  als het dieet van de kippen wordt geoptimaliseerd op de gemeten energie waarden en aminozuur-verteerbaarheid is er met gras eiwit een

  

normale performance te behalen; zoals in dit experiment gebruikt, is het gras eiwit vergelijkbaar met DDGS-producten (Distiller Dried Grains Solubles); de verteerbaarheid van lysine en methionine was goed, dat van cystine was laag; was is onverteerbaar voor kippen, dit vormde een probleem. Was dient als beschermingslaagje voor de plant.

Grassa!: Met het nieuwe eiwitproduct van Grassa zal de verteerbaarheid van proteïne, vet en koolhydraten hoger liggen. Dit komt omdat er gewassen wordt zodat de reductieve suikers uit het concentraat worden gehaald. Door milder of niet te drogen zullen er geen Maillard reacties optreden. Ook het asgehalte zal worden verlaagd.



Bijlage F Recept Grassa!burger



Een grasburger is een heerlijk, gezond en milieubewust alternatief voor de gangbare hamburger. Zijn mooie helder groene kleur en uitzonderlijke smaak maakt deze burger geschikt voor een barbecue op een mooie zomerse dag in de natuur. 14 Foto door Bas van Gestel

Om te beginnen maalt men met water in een blender gras of komkommerblad zeer fijn. De vezels worden met een vergiet afgezeefd. Vervolgens wordt een beetje azijn toegevoegd aan het sap. Er vormt zich een groene neerslag, het bladeiwit, dat wordt afgezeefd met een vergiet met fijne gaatjes. Een pond rundergehakt wordt gemengd met 100 gram groen bladeiwit. Komkommer bladeiwit geeft een verrassend frisse smaak, graseiwit gaat heel goed samen met de smaak van rundvlees. Het gehakt wordt op smaak gebracht met bij voorkeur alleen zout en peper om zo de smaak van het bladeiwit goed tot zijn recht te laten komen. Vervolgens worden hiervan hamburgers gemaakt die kunnen worden gegrilld op de barbecue.



Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Recommend Documents